EP0149164A2 - Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Giessdüse zum Zuführen von Metallschmelze in eine Stranggiesskokille und Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Giessdüse - Google Patents

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EP0149164A2
EP0149164A2 EP84115539A EP84115539A EP0149164A2 EP 0149164 A2 EP0149164 A2 EP 0149164A2 EP 84115539 A EP84115539 A EP 84115539A EP 84115539 A EP84115539 A EP 84115539A EP 0149164 A2 EP0149164 A2 EP 0149164A2
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EP
European Patent Office
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mouthpiece
casting
support body
ceramic bodies
space
Prior art date
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EP84115539A
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EP0149164A3 (en
EP0149164B1 (de
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Gerd Artz
Dieter Figge
Thomas Dr. Hoster
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Fried Krupp AG
Original Assignee
Fried Krupp AG
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Publication date
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    • 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
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
    • B22D11/0642—Nozzles

Definitions

  • Casting nozzle consisting of several longitudinal sections for feeding molten metal into a continuous casting mold and method for producing the mouthpiece of such a casting nozzle
  • the invention relates to a casting nozzle consisting of a plurality of longitudinal sections for supplying molten metal, in particular steel melt, into a continuous casting mold with a rectangular mold space delimiting and there moving exclusively in the casting direction, the mold part of which, adapted in cross section, protrudes on part of its longitudinal extent into the mold space hollow support body made of amorphous silica and, supported on this, a hollow mouth body made of boron nitride, the latter forming part of the wall of the mouthpiece bore and the end face located there in the end region of the mouthpiece up to its outlet opening, and a method for producing the mouthpiece of such a body Pouring nozzle.
  • the mold walls of a continuous casting mold of the type mentioned at the outset - apart from the known embodiments which are equipped with casting wheels - consist of opposing continuous casting belts in pairs and of adjoining side dams adjoining these, which together form the mold space; the pouring nozzle forming a feed tube partially projects into this, forming a sealing point, for example in the form of a narrow sealing gap (DE-OS 30 29 223).
  • the pouring nozzle is made more difficult by the fact that the space in the area of the surrounding mold walls is narrow and that, in view of the self-supporting design of the pouring nozzle, the weight forces emanating from the mouthpiece and possibly further longitudinal sections must be absorbed by means of a suitable connection .
  • the pouring nozzle must have a high degree of strength, in particular in the area of the sides, in view of the shock and friction loads that occur during operation, and one with less in terms of the seal (ie in view of the narrow sealing gap to be set) Tolerance manufactured outer shape and with consideration of a good heat flow and to prevent unwanted solidification from suitable materials. Therefore, the mouthpiece should at least in the vicinity of its outlet opening - to avoid the aforementioned solidification and to facilitate sealing - consist of a ceramic material with low wettability with respect to the molten metal, namely boron nitride.
  • the invention has for its object to design a pouring nozzle of the type mentioned in such a way that it in the area of its mouthpiece, in particular in the end region of the mouthpiece, while observing the required operational safety and without expensive traction elements and optionally tensioning devices, taking advantage of the advantageous properties of Boron nitride can be produced. Furthermore, a preferred method is to be specified with which the mouthpiece of a pouring nozzle of the type in question can be produced.
  • the object is achieved by a casting nozzle which has the features of claim 1.
  • the basic idea of the invention is to produce the mouthpiece by pouring the supporting body made of amorphous silica onto the mouth body made of boron nitride in such a way that between them there is a connection which is movable to a limited extent, but cannot be released by positive locking.
  • the mobility causing, production-related gap-shaped intermediate space is filled eramik emotions the mutual positional securing of the two K with a sealing compound which has plastic properties at higher temperatures.
  • the unit present after casting on the support body must be such that between the an entanglement that is effective on all sides occurs for both reratnik bodies to be connected; In addition, it must be ensured that different changes in the dimensions of the two ceramic bodies, in particular when the cast-on supporting body dries and when molten metal is fed into the continuous casting mold, do not lead to damage or destruction.
  • the plastic sealing compound As sealing compound which solidifies at low temperatures after being filled into the intermediate space and has a doughy state in the temperature range between about 1100 to 1500 ° C., one which is particularly suitable is one whose essential constituents - ordered by the size of the proportions - Si0 2 , A1 2 0 3 , B 2 O 3 , CaO, Na 2 0 and K 2 0.
  • the plastic sealing compound preferably has the following composition: SiO 2 - 60%; Al 2 O 3 - 14%; B 2 0 3 - 10%; CaO- 7%; Na 2 O - 5% and K 2 O - 4%.
  • a casting nozzle mouthpiece can be produced in the casting process, which is a composite construction of amorphous silica and boron nitride.
  • the supporting body serving as the supporting element permits perfect mortaring of the mouthpiece with the longitudinal section of the pouring nozzle preceding in the pouring direction.
  • the outer wall of the mouthpiece is ground to comply with the required narrow dimensional and angle tolerances. For reasons of cost savings, the muzzle body attached to the cast-on supporting body is dimensioned as short as possible.
  • the mouthpiece can have an internal or external mouth body: this is either held in the supporting body that partially surrounds it or forms a covering of the supporting body on the rear part of the longitudinal extension in the casting direction. Regardless of the two design options, the ceramic body on the outside in the overlap area is included Filling openings for the sealing compound equipped (claim 2).
  • the non-detachable positive connection between the two ceramic bodies can be realized in that they engage with one another via at least two heel surfaces effective in the axial direction (claim 3).
  • the two ceramic bodies intermesh with one another via a thickening which is semicircular in cross section (claim 4); this preferably forms the rear end region of the inner support body in the casting direction.
  • the subject of the invention can be further developed in that the mouth body held in the support body, projecting axially as an extension thereof, also forms part of the outer surface of the mouthpiece (claim 5).
  • the pouring nozzle mouthpiece can also have a mouth body which encloses the support body on the rear part of its longitudinal extent in the casting direction and, projecting beyond it in the axial direction, forms part of the outer surface of the mouthpiece (claim 6).
  • the inventive method for producing the mouthpiece of a pouring nozzle in composite construction using boron nitride and amorphous silica is that the supporting body is cast onto the prefabricated mouthpiece in such a way that after the drying and firing process following the casting process, a gap-shaped process is formed There is an inseparable positive connection between the two ceramic bodies; the space is filled with a plastic sealant at higher temperatures (claim 7).
  • the method just mentioned can be carried out in a particularly simple manner if the support body - at least over part of the longitudinal extent of the mouth body - is poured into it.
  • the support body undergoes a change in dimension due to shrinkage, which - without fear of damage to the prefabricated mouthpiece - leads to the formation of the space between the two ceramic bodies held together.
  • the sealing compound filled into the intermediate space at a later time ensures that the different expansion of the two ceramic bodies can be absorbed by the mouthpiece without damage during the casting process.
  • the mouth body is coated with a flexible covering, in particular made of plastic, in the area facing it before the casting is cast on. This is expediently such that it is eliminated by gasification during the burning process (claim 8).
  • the method according to the invention is advantageously designed such that the mouth body is covered with a resilient intermediate layer on the end face which faces the support body to be cast. This creates a gap during casting, which ensures the freedom of movement that may be required for the shrinking process of the supporting body.
  • the advantage associated with the use of the intermediate layer also consists in the fact that it can be removed from the outside before the firing process and therefore does not have to be resolvable in the same way as the flexible covering (claim 9).
  • the pouring nozzle mouthpiece 1 which adjoins a further longitudinal section of the pouring nozzle, which is not shown, steel melt is fed in the direction of arrow 2 into the mold space 3, which is rectangular in cross-section, to a continuous casting mold with mold walls moving exclusively in the casting direction in the direction of arrow 2, avoiding air access.
  • these consist of two endless casting belts 4 lying opposite one another in pairs, which move in the direction of the arrows 4 ′ in accordance with the casting direction, and laterally adjoining these endless side dams, which are made up of individually interconnected individual blocks 5 made of a copper alloy are building.
  • the longitudinal axis 1 'of the mouthpiece 1 coincides with the longitudinal axis 3' of the mold space, in which the casting strand moved in the direction of arrow 2 is formed by gradual solidification.
  • the mold walls (parts 4 and 5) and the end region of the mouthpiece 1 "which cooperates with them in front of the outlet opening 1" are assigned to one another and designed such that there is a narrow sealing gap 6 between them during the casting process, which prevents the escape of molten metal against the casting direction and which is normally only a few tenths of a millimeter.
  • the mouthpiece 1 is consequently likewise rectangular in cross section, its broad sides (located above and below in FIG. 1) having the casting belts 4 consisting of a steel band and its (shown in FIG. 2) Narrow sides opposite the individual blocks 5.
  • connection area 1 "'on the left-hand side of the mouthpiece 1 is designed such that it can be connected to a longitudinal section of the pouring nozzle preceding in the pouring direction using sealing mortar; for this purpose the mouthpiece bore 7 is equipped with a suitable extension 7' on the left .
  • the mouthpiece 1 has, as an essential component, a hollow support body 8, which is made of amorphous silica (Si0 2 ). This only accommodates an internal mouth body 9 made of boron nitride in the end region of the mouthpiece, which part of the mouthpiece bore and the end face at the outlet opening 1 . forms.
  • the muzzle body is otherwise via an inner shoulder 9 'and an outer shoulder 9 "(which also includes the aforementioned end face at the outlet opening 1") with freedom of movement, but is inextricably linked to the support body 8; with its external heel 9 "it projects axially over the End edge 8 'of the supporting body.
  • the associated heel surface 9 "'forms the part of the outer wall of the mouthpiece in the extension of the outer wall 8" of the mouthpiece, in which the seal between the mouthpiece and the moving mold walls (parts 4 and 5) is brought about.
  • the sealant has approximately the following composition: 60% SiO 2 , 14% Al 2 O 3 , 10% B 2 O 3 , 7% CaO, 5% Na 2 0 and 4% K 2 0.
  • the sealing compound is required in the embodiment in question (FIGS. 1 and 2) with an internal mouth body 9 for manufacturing reasons: the support body cast onto the mouth body experiences a not inconsiderable shrinkage during the drying process following the casting process; this would with some probability lead to at least damage to the two mutually overlapping ceramic bodies 8 and 9, unless the shrinking process is taken into account from the outset.
  • care must be taken to ensure that an intermediate that enables the shrinkage of the support body between the two ceramic bodies space 10 exists, which will later be filled with the sealing compound 11 already mentioned.
  • This is injected through filler openings 12 (see FIG. 2), which are expediently arranged on the narrow sides of the mouthpiece 1 and are at a greater distance from the outlet opening 1 "and in front of the heel surface 9" 1 .
  • the mouthpiece bore 7 is designed in such a way that its wall 7 "- seen in the casting direction (arrow 2) in each case - has a different course on the broad and narrow sides of the mouthpiece.
  • the wall 7" is on the broad sides (cf. FIG. 1). only curved in the area of the internal mouth body 9 in such a way that there is an expansion of the mouthpiece bore 7 in the casting direction.
  • the wall 7 "- apart from the connection area 1" 'on the left side of the mouthpiece - is curved over the entire length, with the result that the mouthpiece bore 7 also extends outside the mouth body 9 extended in the casting direction.
  • the advantage of the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is, in particular, that a simple and reliable arrangement can be produced by casting the resistant supporting body made of silica onto the expensive muzzle body made of boron nitride, in which additional and possibly failure-prone fastening elements are omitted.
  • the mouth body can not detach from the supporting body surrounding it.
  • the outer wall of the mouthpiece consists in the area in which the narrow sealing gap between the parts 1 and 4, 5 which are moved relative to one another is made of the ceramic material of the mouth body 9, ie of a ceramic material with a low wettability with regard to the molten steel.
  • the embodiment of the pouring nozzle mouthpiece 1 according to FIGS. 3 to 5 has an external mouth body 9, which surrounds the support body 8 with its outer surface 9 on the rear part of its longitudinal extension in the casting direction (arrow 2), projecting beyond it in the axial direction "" in extension of the outer wall 8 "forms a larger part of the outer surface of the mouthpiece.
  • the form-fitting connection preventing a separation of the two ceramic bodies 8 and 9 consists of a thickening 8 ′′ ′′ of the supporting body which is semicircular in cross section, which at the same time forms its rear edge in the casting direction.
  • the non-detachable positive connection between the ceramic bodies 8 and 9 is formed by the internal shoulder 9 'which has shoulder surfaces 9a and 9b inclined with respect to the longitudinal axis 1' of the mouthpiece.
  • the outer contour of the support body 8 is designed accordingly.
  • the gap-shaped intermediate space 10 filled with the sealing compound 11 in the case of the embodiments according to FIGS. 3 to 5 is due to the fact that the support body 8 cast onto the mouth body 9 undergoes the shrinkage already mentioned during the drying process.
  • the mouthpiece 9 which is in its raw state, is inserted into a steel support mold 13 which is open at the top and into which an outer mold 14 made of plaster and a one-piece plaster core 15 are also introduced.
  • the parts 13 and 15 engage in the raw bore of the orifice body 9 and prevent the silica present as a slip from entering this area.
  • the steel support mold 13 is closed by means of a cover 16 with a filling opening 16 ′, which is supported at the same time on the parts 14 and 15 and ensures their mutual position within the steel support mold 13.
  • the intermediate shape which is delimited by the parts 16, 14, 9 and 15, defines the raw shape of the support body 8 to be cast onto the mouth body 9.
  • the orifice body 9 is, before the slip is poured into the casting mold, in the region which will later be opposite the support body 8. covered with a resilient casing 17 which gasifies during firing and thus creates the space which allows the shrinkage of the support body 8 when drying and by which the mouth body 9 expands when fired with respect to the support body surrounding it.
  • the flexible sheath which can consist in particular of a dissolvable plastic, must therefore be with regard I l its strength be such that it can absorb 8 and 9 occurring during T rocknungs- and firing different dimensional changes of the ceramic body.
  • the gap-shaped space present after the firing process (cf. the embodiments according to FIGS. 2 and 2) is filled in the manner already described.
  • the unit mentioned is subjected to a firing process at approximately 1100 ° C., which ver gasifies the casing and forms the space between the two bonded ceramic bodies has the result:
  • the inner mouth body can therefore move to a small extent with respect to the supporting body that partially surrounds it in the longitudinal direction.
  • the gaseous reaction product of the casing escapes through bores which are arranged on at least one of the two ceramic bodies.
  • Styrene polymer or styrene copolymer can be used in particular as the covering, which is glued to the muzzle if necessary.
  • the casting molds shown in FIGS. 7 and 8 are intended to enable the production of a casting nozzle mouthpiece with an external mouth body 9.
  • the casting mold according to FIG. 7 has a one-piece gypsum core 15, the outer contour of which approximately corresponds to the course of the later mouthpiece bore 7 (cf. FIGS. 3 and 4).
  • a flexible intermediate layer 18 can be provided at most in the region of the front end 9c of the mouth body in the casting direction in order to avoid the risk of damage the ceramic bodies 8 and 9 hooked together via the thickening 8 ′′.
  • the intermediate layer 18 may after the removal of the K eramik stresses 8 and 9 from the gypsum core 15, but in any case be removed from the outside prior to the firing process.
  • the intermediate layer 18 must therefore be sufficiently flexible, but not be able to be resolved by the firing process.
  • the gap-like space between the ceramic bodies 8 and 9 that is created during the drying process is reduced to a certain extent during the firing process in that the boron nitride of the mouth body 9 expands more than the silica of the support body 8.
  • the casting mold according to FIG. 8 differs from the casting mold just described in that the plaster core has a plurality of core parts 15, 15a and 15b which can be detached from one another.
  • the gypsum core can consequently be removed from the mold without the raw mouthpiece with the ceramic bodies 9 and 8 having to be removed; the same applies to the outer shape 14.
  • the intermediate layer is accessible from the outside, it can be removed without difficulty at a suitable time.
  • the intermediate layer can be removed before the two movably connected ceramic bodies are fired at 1100 ° C. After the mouthpiece has cooled, the space between the two ceramic bodies is filled with the glaze-like sealing compound mentioned above, which only becomes dough-plastic at higher temperatures and creates a flexible seal between the two ceramic bodies.
  • the intermediate layer which may be used can consist of the same plastic as the covering which is used in the manufacture of a mouthpiece with an internal mouth body. Since the intermediate layer can be removed from the outside before the firing process, however, other plastics can also be used which do not have to be convertible into a gaseous state.
  • the advantage achieved by the invention is that by casting a support body onto an already prefabricated mouth made of boron nitride Lets produce unit, the components of which are permanently attached to one another via a positive connection.
  • the intermediate space between the two ceramic bodies hooked together in terms of production technology can be filled in a simple manner with a sealing compound that solidifies at low temperatures before the mouthpiece is subjected to the finishing.

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Abstract

Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Gießdüse zum Zuführen von Metallschmelze in eine Stranggießkokille und verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Gießdüse
Gießdüsen-Mundstücke für Stranggießkokillen mit mitlaufenden Kokillenwänden sind bisher aus zwei aneinander abgestützten Keramikkörpern, nämlich einem Bornitrid-Mündungskörper und einem Tragkörper aus amorpher Kieselsäure (SiO2) zusammengesetzt worden.
Nach der erfindungsgemäßen Lehre ist das Gießdüsen-Mudstück (1) derart ausgebildet, daß der an den Mündungskörper (9) angegossene Tragkörper (8) unter Einhaltung eines spaltförmigen Zwischenraums (10) unlösbar an diesem befestigt und der Zwischenraum zwischen den beiden Keramikkörpern (8, 9) mit einer Dichtmasse mit ausreichend plastischen Eigenschaften ausgefüllt ist.
Das erfindungsgemäße Herstell-Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Angießen des Tragkörpers an den vorgefertigten Mündungskörper und anschließendem Trocknungsund Brennvorgang mit Bildung eines spaltförmigen Zwischenraums, der mit einer ausreichend plastischen Dichtmasse ausgefüllt wird, zwischen den beiden Keramikkörpem eine unlösbare formschlüssige Verbindung vorliegt.

Description

  • Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Gießdüse zum Zuführen von Metallschmelze in eine Stranggießkokille und Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Gießdüse
  • Die Erfindung betrifft eine aus mehreren Längsabschnitten bestehende Gießdüse zum Zuführen von Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze, in eine Stranggießkokille mit einen rechteckförmigen Kokillenraum begrenzenden und dort ausschließlich in Gießrichtung bewegten Kokillenwänden, deren im Querschnitt angepaßtes Mundstück, auf einem Teil seiner Längserstreckung in den Kokillenraum hineinragend, einen hohlen Tragkörper aus amorpher Kieselsäure und, an diesem abgestützt, einen hohlen Mündungskörper aus Bornitrid aufweist, wobei letzterer im Endbereich des Mundstücks bis zu dessen Austrittsöffnung einen Teil der Wandung der Mundstückbohrung und die dort befindliche Stirnfläche bildet, und ein Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Gießdüse.
  • Die Kokillenwände einer Stranggießkokille der eingangs genannten Gattung bestehen - abgesehen von den bekannten Ausführungsformen, die mit Gießrädern ausgestattet sind - aus sich paarweise gegenüberliegenden endlosen Gießbändern und aus sich seitlich an diese anschließenden gegliederten Seitendämmen, die miteinander den Kokillenraum bilden; in diesen ragt die ein Zuführrohr bildende Gießdüse unter Bildung einer Dichtstelle, beispielsweise in Form eines engen Dichtspalts, teilweise hinein (DE-OS 30 29 223). Eine betriebssichere Befestigung und genaue Anordnung der Gießdüse wird angesichts der hohen Betriebstemperaturen beim Vergießen höher schmelzender Metalle dadurch erschwert, daß die Platzverhältnisse im Bereich der umlaufenden Kokillenwände beengt sind und daß angesichts der freitragenden Ausführung der Gießdüse die von dem Mundstück und ggf. weiteren Längsabschnitten ausgehenden Gewichtskräfte mittels einer geeigneten Verbindung aufgenommen werden müssen.
  • Die Herstellung einer Verbindung zwischen den Bestandteilen der Gießdüse unter Verwendung von Mörtel oder Klebstoffen führt insbesondere dann nicht zu den gewünschten Ergebnissen, wenn der zu befestigende Bestandteil aus Bornitrid besteht.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Mundstück einer Gießdüse mit einem Vorderabschnitt aus Bornitrid und einem Schaft aus amorpher Kieselsäure über einen Metallkasten und an diesem angreifende metallische Zugelemente an dem in Gießrichtung vorausgehenden Gießdüsen-Längsabschnitt zu befestigen. Da die Metallteile eine erheblich größere Wärmedehnung erfahren als die miteinander zu verbindenden Keramikabschnitte des Mundstücks, müssen den Zugelementen selbsttätig arbeitende Nachspanneinrichtungen zugeordnet werden. Ein Abreißen des Vorderabschnitts der Gießdüse führt dazu, daß auch der gemeinsam mit diesem gehaltene Schaft seinen Halt verliert. Nach dem Lösen des Mundstücks kann Metallschmelze entgegen der Gießrichtung aus der Stranggießkokille austreten und in der Nähe befindliche Anlagenteile beschädigen.
  • Die Gießdüse muß mit Rücksicht auf im Betrieb auftretende Stoß- und Reibbelastungen insbesondere im Bereich der Seitendä eine hohe Festigkeit, im Hinblick auf die Abdichtung (d.h. im Hinblick auf den einzustellenden engen Dichtspalt) eine mit geringer Toleranz gefertigte Außenform und mit Rücksicht auf einen guten Wärmefluß sowie zur Verhinderung unerwünschter Anerstarrungen aus geeigneten Werkstoffen gefertigt sein. Daher sollte das Mundstück zumindest in der Nähe seiner Austrittsöffnung - zur Vermeidung der erwähnten Anerstarrungen und zur Erleichterung der Abdichtung - aus einem Keramikwerkstoff mit geringer Netzfähigkeit bezüglich der zu vergießenden Metallschmelze, nämlich Bornitrid, bestehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießdüse der eingangs genannten Gattung in der Weise auszugestalten, daß sie im Bereich ihres Mundstücks, insbesondere im Endbereich des Mundstücks, unter Einhaltung der erforderlichen Betriebssicherheit und ohne aufwendige Zugelemente sowie ggf. Nachspanneinrichtungen unter Ausnutzung der vorteilhaften Eigenschaften von Bornitrid hergestellt werden kann. Weiterhin soll ein bevorzugtes Verfahren angegeben werden, mit dem sich das Mundstück einer Gießdüse der angesprochenen Gattung herstellen läßt.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch eine Gießdüse gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das Mundstück durch Angießen des Tragkörpers aus amorpher Kieselsäure an den Mündungskörper aus Bornitrid in der Weise herzustellen, daß zwischen beiden eine in begrenztem Umfang bewegliche, jedoch über Formschluß unlösbare Verbindung besteht. Der die Beweglichkeit verursachende, fertigungsbedingte spaltförmige Zwischenraum ist zur gegenseitigen Lagesicherung der beiden Keramikkörper mit einer Dichtmasse ausgefüllt, die bei höheren Temperaturen plastische Eigenschaften aufweist.
  • Die nach dem Angießen des Tragkörpers vorliegende Einheit muß also so beschaffen sein, daß zwischen den beiden zu verbindenden Reratnikkörpern eine nach allen Seiten wirksame Verhakung eintritt; darüber hinaus muß sichergestellt sein, daß unterschiedliche Abmessungsänderungen der beiden Keramikkörper, insbesondere beim Trocknen des angegossenen Tragkörpers und während der Zuführung von Metallschmelze in die Stranggießkokille, nicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung führen.
  • Als Dichtmasse, die sich nach dem Einfüllen in den Zwischenraum bei niedrigen Temperaturen verfestigt und im Temperaturbereich zwischen etwa 1100 bis 1500 C einen teigigen Zustand aufweist, kommt insbesondere eine solche in Frage, deren wesentliche Bestandteile - der Größe der Anteile nach geordnet - Si02, A1203, B2O3, CaO, Na20 und K20 sind. Vorzugsweise weist die plastische Dichtmasse die folgende Zusammensetzung auf: Si02 - 60 %; Al2O3 - 14 %; B203 - 10 %; CaO- 7 %; Na2O - 5 % und K2O - 4 %.
  • Nach der Lehre der Erfindung kann im Gießverfahren ein Gießdüsen-Mundstück hergestellt werden, welches eine Verbundkonstruktion aus amorpher Kieselsäure und Bornitrid darstellt. Der als Tragelement dienende Tragkörper läßt eine einwandfreie Vermörtelung des Mundstücks mit dem in Gießrichtung vorausgehenden Längsabschnitt der Gießdüse zu. Die Außenwand des Mundstücks wird zur Einhaltung der geforderten engen Abmessungs-und Winkel-Toleranzen geschliffen. Aus Gründen der Kostenersparnis ist der an dem angegossenen Tragkörper befestigte Mündungskörper so kurz wie möglich bemessen.
  • Das Mundstück kann einen innen- oder außenliegenden Mündungskörper aufweisen: Dieser ist entweder in dem ihn teilweise umschließenden Tragkörper gehalten oder bildet auf dem in Gießrichtung hinteren Teil der Längserstreckung eine Umhüllung des Tragkörpers. Unabhängig von den beiden Ausführungsmöglichkeiten ist der im Überlappungsbereich außenliegende Keramikkörper mit Einfüllöffnungen für die Dichtmasse ausgestattet (Anspruch 2).
  • Die unlösbare formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Keramikkörpern kann dadurch verwirklicht sein, daß diese über zumindest zwei in axialer Richtung wirksame Absatzflächen ineinandergreifen (Anspruch 3). Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes greifen die beiden Keramikkörper über eine im Querschnitt halbkreisförmige Verdickung unlösbar ineinander (Anspruch 4); diese bildet vorzugsweise den in Gießrichtung hinteren Endbereich des innenliegenden Tragkörpers.
  • Der Erfindungsgegenstand kann dadurch weiter ausgestaltet sein, daß der in dem Tragkörper gehaltene Mündungskörper, als Verlängerung axial über diesen hinausragend, auch einen Teil der Außenfläche des Mundstücks bildet (Anspruch 5). Das Gießdüsen-Mundstück kann jedoch auch einen Mündungskörper aufweisen, welcher den Tragkörper auf dem in Gießrichtung hinteren Teil seiner Längserstreckung umschließt und, über diesen in axialer Richtung hinausragend, einen Teil der Außenfläche des Mundstücks bildet (Anspruch 6).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer Gießdüse in Verbundbauweise unter Verwendung von Bornitrid und amorpher Kieselsäure besteht darin, daß der Tragkörper in der Weise an den vorgefertigten Mündungskörper angegossen wird, daß nach dem sich an den Gießvorgang anschließenden Trocknungs- und Brennvorgang mit Bildung eines spaltförmigen Zwischenraums zwischen den beiden Keramikkörpern eine unlösbare formschlüssige Verbindung vorliegt; der Zwischenraum wird mit einer bei höheren Temperaturen plastischen Dichtmasse ausgefüllt (Anspruch 7).
  • Die erforderliche Endbearbeitung des Gießdüsen-Mundstücks unter Einhaltung der erforderlichen engen Abmessungs- und Winkel-Toleranzen wird erst abschließend durchgeführt.
  • Das soeben erwähnte Verfahren läßt sich in besonders einfacher Weise dann durchführen, wenn der Tragkörper - zumindest auf einem Teil der Längserstreckung des Mündungskörpers - in diesen eingegossen wird. Während des sich an den Gießvorgang anschließenden Trocknungsvorgangs erfährt der Tragkörper eine Abmessungsänderung durch Schrumpfung, welche - ohne daß eine Beschädigung des vorgefertigten Mündungskörpers zu befürchten wäre - zur Bildung des Zwischenraums zwischen den beiden aneinandergehaltenen Keramikkörpern führt. Die zu einem späteren Zeitpunkt in den Zwischenraum eingefüllte Dichtmasse stellt sicher, daß die unterschiedliche Dehnung der beiden Keramikkörper während des Gießvorgangs ohne Beschädigung vom Mundstück aufgenommen werden kann.
  • Falls ein Mundstück mit außenliegendem Mündungskörper hergestellt werden soll, wird der Mündungskörper vor dem Angießen des Tragkörpers in dem diesem zugewandten Bereich mit einer nachgiebigen Umhüllung, insbesondere aus Kunststoff, überzogen. Diese ist zweckmäßig so beschaffen, daß sie während des Brennvorgangs durch Vergasen beseitigt wird (Anspruch 8).
  • Bei Herstellung eines Mundstücks mit innenliegendem Mündungskörper ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft so ausgestaltet, daß der Mündungskörper an der Stirnfläche, welche dem anzugießenden Tragkörper zugewandt ist, mit einer nachgiebigen Zwischenschicht belegt wird. Durch diese wird beim Angießen ein Spalt geschaffen, der den für den Schrumpfungsvorgang des Tragkörpers unter Umständen benötigten Bewegungsspielraum sicherstellt. Der mit der Verwendung der Zwischenschicht verbundene Vorteil besteht auch darin, daß diese bereits vor dem Brennvorgang von außen abgezogen werden kann und demzufolge nicht in der Weise auflösbar sein muß wie die nachgiebige Umhüllung (Anspruch 9).
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisiert einen Vertikalschnitt durch die Breitseiten eines Gießdüsen-Mundstücks, dessen Tragkörper lediglich mit dem in Gießrichtung hinteren Teil seiner Längserstreckung an einen innenliegenden Mündungskörper angegossen ist, wobei sich die Mundstüclbohrung im Bereich des Mündungskörpers mit einer gekrümmten Bohrungswand in Gießrichtung erweitert,
    • Fig. 2 unter Fortfall der Stranggießkokille einen Horizontalschnitt durch die Schmalseiten des in Fig. 1 dargestellten Gießdüsen-Mundstücks, wobei die sich in Gießrichtung erweiternde Mundstückbohrung - abgesehen allenfalls von ihrem links liegenden Anschlußbereich - über die gesamte Länge des Mundstücks gekrümmt ist,
    • Fig. 3, 4 einen vertikalen bzw. horizontalen Teilschnitt durch die Breitseiten bzw. Schmalseiten eines Gießdüsen-Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper, wobei dieser und der als Tragelement dienende Tragkörper über eine im Querschnitt halbkreisförmige Verdickung unlösbar ineinandergreifen,
    • Fig. 5 einen horizontalen Teilschnitt durch die Schmalseiten eines Gießdüsen-Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper, wobei die unlösbare formschlüssige Verbindung zwischen diesem und dem Tragkörper durch bezüglich der Mundstück-Längsachse schräg verlaufende Absatzflächen gebildet ist,
    • Fig. 6 schematisiert einen Vertikalschnitt durch eine Gießform zur Herstellung eines Gießdüsen-Mundstücks mit innenliegendem Mündungskörper unter Verwendung einer nachgiebigen, auflösbaren Umhüllung,
    • Fig. 7 schematisiert einen Vertikalschnitt durch eine Gießform mit einteiligem Gipskern zur Herstellung eines Gießdüsen-Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper,
    • Fig. 8 schematisiert einen Vertikalschnitt durch eine Gießform mit mehrteiligem Gipskern zur Herstellung eines Gießdüsen-Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper und
    • Fig. 9 in einem horizontalen Teilschnitt die gegenseitige Lage und Ausbildung von außenliegendem Mündungskörper und Tragkörper unmittelbar nach Beendigung des Gießvorgangs, d. h. vor dem sich anschließenden Trocknungsvorgang.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Gießdüsen-Mundstücks 1, das sich an einen nicht dargestellten weiteren Längsabschnitt der Gießdüse anschließt, wird in Richtung des Pfeiles 2 unter Vermeidung von Luftzutritt Stahlschmelze in den im Querschnitt rechteckförmigen Kokillenraum 3 einer Stranggießkokille mit dort ausschließlich in Gießrichtung bewegten Kokillenwänden zugeführt. Diese bestehen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei sich paarweise gegenüberliegenden endlosen Gießbändern4, die sich entsprechend der Gießrichtung in Richtung der Pfeile 4' bewegen, und sich seitlich an diese anschließenden endlosen Seitendämmen, die aus beweglich miteinander verbundenen Einzelblöcken 5 aus einer Kupferlegierung aufgebaut sind. Die Längsachse 1' des Mundstücks 1 fällt mit der Längsachse 3' des Kokillenraums zusammen, in dem sich durch allmähliches Erstarren der in Richtung des Pfeiles 2 bewegte Gießstrang bildet.
  • Die Kokillenwände (Teile 4 und 5) und der mit diesen zusammenwirkende Endbereich des Mundstücks 1 vor der Austrittsöffnung 1" sind einander so zugeordnet und ausgebildet, daß zwischen ihnen während des Gießvorgangs ein enger Dichtspalt 6 besteht, der den Austritt von Metallschmelze entgegen der Gießrichtung verhindert und der im Normalfall nur wenige zehntel Millimeter beträgt. Das Mundstück 1 ist demzufolge im Querschnitt ebenfalls rechteckförmig ausgebildet, wobei seine (in Fig. 1 oben und unten liegenden) Breitseiten den aus einem Stahlband bestehenden Gießbändern 4 und seine (aus Fig. 2 ersichtlichen) Schmalseiten den Einzelblöcken 5 gegenüberliegen.
  • Der auf der linken Seite des Mundstücks 1 liegende Anschlußbereich 1"' ist so ausgebildet, daß dieses unter Verwendung von Dichtmörtel mit einem in Gießrichtung vorausgehenden Längsabschnitt der Gießdüse verbunden werden kann; zu diesem Zweck ist die Mundstückbohrung 7 links mit einer geeigneten Erweiterung 7' ausgestattet.
  • Das Mundstück 1 weist als wesentlichen Bestandteil einen hohlen Tragkörper 8 auf, der aus amorpher Kieselsäure (Si02) hergestellt ist. Dieser nimmt lediglich im Endbereich des Mundstücks einen innenliegenden Mündungskörper 9 aus Bornitrid auf, welcher einen Teil der Mundstückbohrung und die Stirnfläche an der Austrittsöffnung 1. bildet. Der Mündungskörper steht im übrigen über einen innenliegenden Absatz 9' und einen außenliegenden Absatz 9" (welcher die bereits erwähnte Stirnfläche an der Austrittsöffnung 1" mitumfaßt) mit Bewegungsspielsraum, jedoch unlösbar mit dem Tragkörper 8 in Verbindung; er ragt mit seinem außenliegenden Absatz 9" axial über die Abschlußkante 8' des Tragkörpers hinaus. Die zugehörige Absatzfläche 9"' bildet in Verlängerung der Tragkörper-Außenwand 8" gerade den Teil der Mundstück-Außenwand, in dem die Abdichtung zwischen dem Mundstück und den sich bewegenden Kokillenwänden (Teile 4 und 5) herbeigeführt wird.
  • Zwischen den beiden unlösbar aneinander befestigten Keramikkörpern 8 und 9 befindet sich ein spaltförmiger Zwischenraum 10, der im Fertigzustand des Mundstücks 1 mit einer für die Betriebsverhältnisse geeigneten Dichtmasse 11 ausgefüllt ist. Diese sollte so beschaffen sein, daß sie nach dem Einbringen in dünnflüssigem Zustand und sich anschließender Verfestigung bei niedrigen Temperaturen eine feste Verbindung zwischen den Keramikkörpern 8 und 9 herstellt und erst bei höheren Temperaturen in einen teigigen Zustand übergeht, der auch bei Temperaturen oberhalb von 1100 °C beibehalten wird. Die Dichtmasse weist etwa folgende Zusammensetzung auf: 60 % SiO2,14 % Al2O3, 10 % B2O3, 7 % CaO, 5 % Na20 und 4 % K20.
  • Die Dichtmasse ist bei der in Rede stehenden Ausführungsform (Fig. 1 und 2) mit innenliegendem Mündungskörper 9 aus fertigungstechnischen Gründen erforderlich: Der an den Mündungskörper angegossene Tragkörper erfährt während des sich an den Gießvorgang anschließenden Trocknungsvorgangs eine nicht unbeachtliche Schrumpfung; diese würde mit einiger Wahrscheinlichkeit zumindest zu einer Beschädigung der beiden sich gegenseitig überlappenden Keramikkörper 8 und 9 führen, sofern man nicht von vornherein den Schrumpfungsvorgang berücksichtigt. Bereits bei der Herstellung des Tragkörpers durch Angießen an den vorgefertigten Mündungskörper mußalso dafür Sorge getragen werden, daß zwischen den beiden Keramikkörpern ein die Schrumpfung des Tragkörpers ermöglichender Zwischenraum 10 besteht, der später mit der bereits erwähnten Dichtmasse 11 ausgefüllt wird. Diese wird durch Einfüllöffnungen 12 eingespritzt (vgl. Fig. 2), die zweckmäßig an den Schmalseiten des Mundstücks 1 angeordnet sind sowie in größerem Abstand vor der Austrittsöffnung 1" und vor der Absatzfläche 9"1 liegen.
  • Die Mundstückbohrung 7 ist so ausgebildet, daß ihre Wand 7" - jeweils in Gießrichtung (Pfeil 2) gesehen - an den Breit- und Schmalseiten des Mundstücks einen unterschiedlichen Verlauf aufweist. An den Breitseiten (vgl. Fig. 1) ist die Wand 7" lediglich im Bereich des innenliegenden Mündungskörpers 9 in der Weise gekrümmt, daß sich in Gießrichtung eine Erweiterung der Mundstückbohrung 7 ergibt. An den Schmalseiten (vgl. Fig. 2) ist die Wand 7" - abgesehen allenfalls vom Anschlußbereich 1"' auf der linken Seite des Mundstücks - über die gesamte Länge gekrümmt ausgebildet mit der Folge, daß sich die Mundstückbohrung 7 auch außerhalb des Mündungskörpers 9 in Gießrichtung erweitert.
  • Der Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 besteht insbesondere darin, daß durch Angießen des widerstandsfähigen Tragkörpers aus Kieselsäure an den teuren Mündungskörper aus Bornitrid eine einfache und betriebssichere Anordnung hergestellt werden kann, in welcher zusätzliche und ggf. störanfällige Befestigungselemente entfallen. Der Mündungskörper kann sich dabei nicht von dem ihn umschließenden Tragkörper lösen.
  • Die Außenwand des Mundstücks besteht in dem Bereich, in dem der enge Dichtspalt zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen 1 und 4, 5 eingestellt ist, aus dem Keramikwerkstoff des Mündungskörpers 9, d. h. aus einem Keramikwerkstoff mit einer bezüglich der Stahlschmelze geringen Netzfähigkeit. Dies hat zur Folge, daß mit einer verhältnismäßig großen Spaltweite (beispielsweise in der Größenordnung um 0,5 mm) gearbeitet werden kann, ohne die Betriebssicherheit der Einheit aus Mundstück und Stranggießkokille in Frage zu stellen.
  • Die Verwendung eines innenliegenden Mündungskörpers hat außerdem zur Folge, daß die zur Anwendung kommende Menge Bornitrid gering gehalten werden kann.
  • Die Ausführungsform des Gießdüsen-Mundstücks 1 gemäß Fig. 3 bis 5 weist einen außenliegenden Mündungskörper 9 auf, der den Tragkörper 8 auf dem in Gießrichtung (Pfeil 2) hinteren Teil seiner Längserstreckung umschließt uni, über diesen in axialer Richtung hinausragend, mit seiner Außenfläche 9"" in Verlängerung der Außenwand 8" einen größeren Teil der Außenfläche des Mundstücks bildet.
  • Die eine Trennung der beiden Keramikkörper 8 und 9 verhindernde formschlüssige Verbindung besteht aus einer im Querschnitt halbkreisförmigen Verdickung 8"' des Tragkörpers, welche gleichzeitig dessen in Gießrichtung hintere Abschlußkante bildet.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 mit außenliegendem Mündungskörper 9 wird die unlösbare formschlüssige Verbindung zwischen den Keramikkörpern 8 und 9 durch den innenliegenden Absatz 9' gebildet, der bezüglich der Mundstück-Längsachse 1' geneigte Absatzflächen 9a und 9b aufweist. Die Außenkontur des Tragkörpers 8 ist entsprechend ausgebildet.
  • Der mit der Dichtmasse 11 ausgefüllte spaltförmige Zwischenraum 10 ist im Falle der Ausführungsformen gemäß Fig. 3 bis 5 dadurch bedingt, daß der an den Mündungskörper 9 angegossene Tragkörper 8 während des Trocknungsvorgangs die bereits erwähnte Schrumpfung erfährt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Mundstücks in Verbundbauweise mit innenliegendem Mündungskörper wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die in Fig. 6 dargestellte Gießform erläutert.
  • Der im Rohzustand vorliegende Mündungskörper 9 wird in eine nach oben hin offene Stahl-Stützform 13 eingesetzt, in die weiterhin eine aus Gips bestehende Außenform 14 und ein einteiliger Gipskern 15 eingebracht werden. Die Teile 13 und 15 greifen in die Rohbohrung des Mündungskörpers 9 ein und verhindern den Zutritt der als Schlicker vorliegenden Kieselsäure in diesen Bereich.
  • Die Stahl-Stützform 13 wird mittels eines Deckels 16 mit einer Einfüllöffnung 16' verschlossen, der sich gleichzeitig auf den Teilen 14 und 15 abstützt und deren gegenseitige Lage innerhalb der Stahl-Stützform 13 sichert.
  • Durch den Zwischenraum, der von den Teilen 16, 14, 9 und 15 begrenzt wird, ist die Rohform des an den Mündungskörper 9 anzugießenden Tragkörpers 8 festgelegt.
  • Mittels der aus Gips bestehenden Teile 14 bis 16 wird dem eingefüllten Schlicker Feuchtigkeit entzogen, bevor die Gießform zur Fortsetzung des Trocknungsvorgangs geöffnet wird.
  • Nach dem Trocknungsvorgang und dem Herauslösen des nunmehr im Rohzustand vorliegenden Mundstücks mit den Teilen 8 und 9 muß dieses bei etwa 1100 0 C gebrannt werden. Dieser Abschnitt des Herstellvorgangs ist insofern kritisch, als sich das Bornitrid des Mündungskörpers 9 stärker dehnt als die Kieselsäure des Tragkörpers 8 und demzufolge unter Umständen beschädigt wird. Um dies zu verhindern, wird der Mündungskörper 9 vor dem Einfüllen des Schlickers in die Gießform in dem Bereich, der später dem Tragkörper 8 gegenüberliegt, mit einer nachgiebigen Umhüllung 17 überzogen, die beim Brennen vergast und damit den Raum schafft, der die Schrumpfung des Tragkörpers 8 beim Trocknen zuläßt und um den sich der Mündungskörper 9 beim Brennen bezüglich des ihn umschließenden Tragkörpers ausdehnt.
  • Die nachgiebige Umhüllung, die insbesondere aus einem auflösbaren Kunststoff bestehen kann, muß also hinsicht- lich ihrer Stärke so bemessen sein, daß sie die beim Trocknungs- und Brennvorgang auftretenden unterschiedlichen Abmessungsänderungen der Keramikkörper 8 und 9 auffangen kann. Der nach dem Brennvorgang vorliegende spaltförmige Zwischenraum (vgl. dazu die Ausführungsformen gemäß Fig. und 2) wird in der bereits beschriebenen Weise ausgefüllt.
  • Die erforderliche Endbearbeitung des Gießdüsen-Mundstücks unter Einhaltung der erforderlichen engen Abmessungs- und Winkel-Toleranzen wird erst nach Beendigung des Brennvorgangs durchgeführt.
  • Das zur Herstellung eines Mundstücks mit innenliegendem Mündungskörper geeignete Verfahren besteht also aus den folgenden wesentlichen Schritten:
    • Der aus Bornitrid bestehende Mündungskörper wird außen mit der nachgiebigen Umhüllung aus Kunststoff versehen, die eine Wandstärke in der Größenordnung von 3 mm aufweist. Nach dem Einlegen des Mündungskörpers in die Gießform und deren Vervollständigung durch Einbringen der zugehörigen Gipsbestandteile wird Si02-Schlicker eingefüllt. Während des bei etwa 70 °C vor sich gehenden Trocknungsvorgangs schrumpft der angegossene Tragkörper und drückt die Umhüllung des Mündungskörpers auf eine Wandstärke von etwa 1,5 mm zusammen.
  • Nach dem Herauslösen des Mundstücks aus Tragkörper und Mündungskörper aus der Gießform wird die erwähnte Einheit bei etwa 1100 °C einem Brennvorgang unterzogen, der die Vergasung der Umhüllung und die Bildung des Zwischenraums zwischen den beiden miteinander verbundenen Keramikkörpern zur Folge hat: Der innenliegende Mündungskörper kann sich also bezüglich des ihn in Längsrichtung teilweise umschließenden Tragkörpers in geringem Umfang bewegen. Das gasförmige Reaktionsprodukt der Umhüllung entweicht über Bohrungen, die an zumindest einem der beiden Keramikkörper angeordnet sind.
  • Nach Abkühlung des Mundstücks wird der Zwischenraum zwischen den beiden Keramikkörpern mit einer glasurartigen Dichtmasse gefüllt, die bei niedrigen Temperaturen fest ist, d.h. die beiden Keramikkörper unbeweglich miteinander verbindet. Bei Temperaturen oberhalb etwa 1400 °C nimmt die Dichtmasse einen teigigplastischen Zustand an und bildet eine nachgiebige Dichtung zwischen den beiden Keramikkörpern.
  • Als Umhüllung, die erforderlichenfalls mit dem Mündungskörper verklebt wird, kommt insbesondere Styrolpolimerisat oder Styrolcopolimerisat in Frage.
  • Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Gießformen sollen die Herstellung eines Gießdüsen-Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper 9 ermöglichen.
  • Die Gießform gemäß Fig. 7 weist dabei einen einteiligen Gipskern 15 auf, dessen Außenkontur bereits annähernd dem Verlauf der späteren Mundstückbohrung 7 (vgl. dazu Fig..3 und 4) entspricht.
  • Da der bezüglich des vorgefertigten Mündungskörpers 9 innenliegende Tragkörper 8 beim Trocknungsvorgang, bei dem ihm auch unter Einwirkung der umgebenden Gipsteile 14 bis 16 Wasser entzogen wird, die bereits erwähnte Schrumpfung erfährt, ist die Verwendung einer nachgiebigen Umhüllung (wie in Fig. 6 dargestellt) im wesentlichen nicht erforderlich. Allenfalls im Bereich der in Gießrichtung vornliegenden Stirnseite 9c des Mündungskörpers kann eine nachgiebige Zwischenschicht 18 vorgesehen sein, um die Gefahr einer Beschädigung der über die Verdickung 8"' miteinander verhakten Keramikkörper 8 und 9 herabzusetzen.
  • Die Zwischenschicht 18 kann nach dem Abziehen der Keramikkörper 8 und 9 vom Gipskern 15, in jedem Falle jedoch vor dem Brennvorgang, von außen entfernt werden. Die Zwischenschicht 18 muß demzufolge zwar in ausreichendem Maße nachgiebig, jedoch nicht durch den Brennvorgang auflösbar sein.
  • Der beim Trocknungsvorgang entstandene spaltähnliche Zwischenraum zwischen den Keramikkörpern 8 und 9 verkleinert sich während des Brennvorgangs in gewissem Umfang dadurch, daß sich das Bornitrid des Mündungskörpers 9 stärker dehnt als die Kieselsäure des Tragkörpers 8.
  • Die Gießform gemäß Fig. 8 unterscheidet sich dadurch von der soeben beschriebenen Gießform, daß der Gipskern mehrere voneinander lösbare Kernteile 15, 15a und 15b aufweist. Der Gipskern kann demzufolge, ohne daß das im Rohzustand vorliegende Mundstück mit den Keramikkörpern 9 und 8 nach oben abgezogen werden muß, aus der Gießform entfernt werden; entsprechendes gilt für die Außenform 14.
  • Die gegenseitige Zuordnung von außenliegendem Mündungskörper 9 und innenliegendem Tragkörper 8 vor dem Trocknungsvorgang ist aus Fig. 9 ersichtlich. Die beiden Keramikkörper stützen sich zu diesem Zeitpunkt unmittelbar aneinander ab. Lediglich im Bereich der in Gießrichtung vorn (d.h. in der Zeichnung links) liegenden Stirnfläche 9c des Mündungskörpers 9 ist ein durch die nachgiebige Zwischenschicht 18 ausgefüllter Raum vorhanden.
  • Da die Zwischenschicht von außen zugänglich ist, kann sie zu einem geeigneten Zeitpunkt ohne Schwierigkeit entfernt werden.
  • Das zur Herstellung eines Mundstücks mit außenliegendem Mündungskörper geeignete Verfahren ist durch folgende wesentliche Verfahrensschritte gekennzeichnet:
    • Nach dem Einlegen des Mündungskörpers - auf den erforderlichenfalls die bereits erwähnte Zwischenschicht, beispielsweise durch Kleben, aufgebracht ist - und der Gipsbestandteile in die Gießform wird diese mit Si02-Schlicker gefüllt. Im Verlaufe des Trocknungsvorgangs bei etwa 70°C schrumpft der innenliegende Tragkörper, wobei sich zwischen diesem und dem Mündungskörper der bereits erwähnte Zwischenraum bildet; die an dem Mündungskörper angebrachte Zwischenschicht stellt sicher, daß zwischen den beiden Keramikkörpern auch in axialer Richtung ein ausreichender Bewegungsspielraum vorhanden ist.
  • Nach Entfernen des Mundstücks aus der Gießform kann die Zwischenschicht entfernt werden, bevor die beiden beweglich miteinander verbundenen Keramikkörper bei 1100 °C gebrannt werden. Nach dem Abkühlen des Mundstücks wird der Zwischenraum zwischen den beiden Keramikörpern mit der bereits erwähnten glasurartigen Dichtmasse gefüllte die erst bei höheren Temperaturen teigig-plastisch wird und eine nachgiebige Abdichtung zwischen den beiden Keramikkörpern herstellt. Die ggf. zum Einsatz kommende Zwischenschicht kann aus demselben Kunststoff bestehen wie die Umhüllung, die bei der Herstellung eines Mundstücks mit innenliegendem Mündungskörper zum Einsatz gelangt. Da die Zwischenschicht bereits vor dem Brennvorgang von außen entfernt werden kann, können jedoch auch andere Kunststoffe Verwendung finden, die nicht in einen gasförmigen Zustand überführbar sein müssen.
  • Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß sich durch Angießen eines Tragkörpers an einen bereits vorgefertigten Mündungskörper aus Bornitrid eine Einheit herstellen läßt, deren Bestandteile über eine formschlüssige Verbindung unlösbar aneinander befestigt sind. Der fertigungstechnisch bedingte Zwischenraum zwischen den beiden miteinander verhakten Keramikkörpern kann dabei in einfacher Weise mit einer sich bei niedrigen Temperaturen verfestigenden Dichtmasse ausgefüllt werden, bevor das Mundstück der Endbearbeitung unterzogen wird.

Claims (9)

1. Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Gießdüse zum Zuführen von Metallschmelze, insbesondere Stahlschmelze, in eine Stranggießkokille mit einen rechteckförmigen Kokillenraum begrenzenden und dort ausschließlich in Gießrichtung bewegten Kokillenwänden, deren im Querschnitt angepaßtes Mundstück, auf einem Teil seiner Längserstreckung in den Kokillenraum hineinragend, einen hohlen Tragkörper aus amorpher Kieselsäure und, an diesem abgestützt, einen hohlen Mündungskörper aus Bornitrid aufweist, wobei letzterer im Endbereich des Mundstücks bis zu dessen Austrittsöffnung einen Teil der Wandung der Mundstückbohrung und die dort befindliche Stirnfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungskörper (9) und der an diesen angegossene Tragkörper (8), die sich gegenseitig überlappen, unter Einhaltung eines spaltförmigen Zwischenraums (10) über Formschluß unlösbar miteinander in Verbindung stehen und der Zwischenraum zwischen den benachbarten Flächen der beiden Keramikkörper (8, 9) mit einer Dichtmasse (11) ausgefüllt ist, die bei höheren Temperaturen plastische Eigenschaften aufweist.
2. Gießdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Überlappungsbereich außenliegende Keramikkörper (8 bzw. 9) mit Einfüllöffnungen (12) für die Dichtmasse (11) ausgestattet ist.
3. Gießdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Keramikkörper (8, 9) über zumindest zwei in axialer Richtung wirksame Absatzflächen (9a, b) unlösbar ineinandergreifen.
4. Gießdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Keramikkörper (8, 9) über eine im Querschnitt halbkreisförmige Verdickung (8"1) unlösbar ineinandergreifen.
5. Gießdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Tragkärper (8) gehaltene innenliegende Mündungskörper (9), als Verlängerung axial über diesen hinausragend, auch einen Teil der Außenfläche (9"') des Mundstücks (1) bildet.
6. Gießdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Mündungskörper (9) den Tragkörper (8) auf dem in Gießrichtung (Pfeil 2) hinteren Teil seiner Längserstreckung umschließt und, über diesen in axialer Richtung hinausragend, einen Teil der Außenfläche (9"") des Mundstücks (1) bildet.
7. Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer Gießdüse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem hohlen Tragkörper aus amorpher Kieselsäure und einem an diesem abgestützten hohlen Mündungskörper aus Bornitrid, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper in der Weise an den vorgefertigten Mündungskörper angegossen wird, daß nach dem sich anschließenden Trocknungs- und Brennvorgang mit Bildung eines spaltförmigen Zwischenraums zwischen den beiden Keramikkörpern eine unlösbare formschlüssige Verbindung vorliegt, und daß der Zwischenraum mit einer bei höheren Temperaturen plastischen Dichtmasse ausgefüllt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungskörper vor dem Angießen des außenliegenden Tragkörpers in dem diesem zugewandten Bereich mit einer nachgiebigen Umhüllung überzogen wird, bei deren Beseitigung, die spätestens während des Brennvorgangs vor sich geht, der Zwischenraum entsteht.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungskörper vor dem Angießen des innenliegenden Tragkörpers an der diesem zugewandten Stirnfläche mit einer nachgiebigen Zwischenschicht belegt wird, die spätestens vor dem Brennvorgang entfernt wird.
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