EP0149164B1 - Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Giessdüse zum Zuführen von Metallschmelze in eine Stranggiesskokille und Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Giessdüse - Google Patents

Aus mehreren Längsabschnitten bestehende Giessdüse zum Zuführen von Metallschmelze in eine Stranggiesskokille und Verfahren zur Herstellung des Mundstücks einer derartigen Giessdüse Download PDF

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EP0149164B1
EP0149164B1 EP84115539A EP84115539A EP0149164B1 EP 0149164 B1 EP0149164 B1 EP 0149164B1 EP 84115539 A EP84115539 A EP 84115539A EP 84115539 A EP84115539 A EP 84115539A EP 0149164 B1 EP0149164 B1 EP 0149164B1
Authority
EP
European Patent Office
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mouthpiece
casting
supporting member
mould
mouth
Prior art date
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Expired
Application number
EP84115539A
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English (en)
French (fr)
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EP0149164A3 (en
EP0149164A2 (de
Inventor
Gerd Artz
Dieter Figge
Thomas Dr. Hoster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fried Krupp AG
Original Assignee
Fried Krupp AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Fried Krupp AG filed Critical Fried Krupp AG
Priority to AT84115539T priority Critical patent/ATE30865T1/de
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Publication of EP0149164A3 publication Critical patent/EP0149164A3/de
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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
    • B22D11/06—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

  • the invention relates to a pouring nozzle consisting of several longitudinal sections for supplying molten metal, in particular molten steel, into a continuous casting mold with a rectangular mold space delimiting and there moving exclusively in the casting direction, the mold part of which has a cross section and 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 pouring nozzle must have a high degree of strength, especially in the area of the side dams, in view of the impact and friction loads that occur during operation, and an outer shape made with low tolerance with regard to the seal (i.e. with regard to the narrow sealing gap to be set) and with due regard to good heat flow as well as 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 wetting capacity 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 region of its mouthpiece, in particular in the end region of the mouthpiece, while observing the required operational safety and without complex tension elements and possibly retensioning 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 pouring nozzle which has the features of claim 1.
  • the basic idea of the invention is to manufacture the mouthpiece by casting the supporting body made of amorphous silica onto the mouth body made of boron nitride in such a way that there is a connection which is movable to a limited extent, but cannot be released by positive locking.
  • the manufacturing-related gap-shaped gap between the two ceramic bodies is filled with a sealing compound, which has plastic properties at higher temperatures, to secure the position of the two.
  • the unit present after the support body has been cast on must therefore be designed in such a way that an interlocking which is effective on all sides occurs between the two ceramic 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 support body dries and when molten metal is fed into the continuous casting mold, do not lead to damage or destruction.
  • the plastic sealant preferably has the following composition: Si0 2 -60%; AI 2 0 3 - 14%; B 2 0 3 - 10%; Ca0 - 7%; Na 2 0 - 5% and K 2 0 - 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 a supporting element leaves a flawless 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 tight dimensional and angle tolerances.
  • 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 partially enclosing it or forms a covering of the supporting body on the part of the longitudinal extension at the rear in the casting direction. Regardless of the two design options, the ceramic body located in the overlap area is equipped with filler openings for the sealing compound (claim 2).
  • the non-detachable positive connection between the two ceramic bodies can be achieved 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 orifice 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 an orifice body, which surrounds the support body on the part of its longitudinal extent which is at the rear in the casting direction and, projecting beyond it in the axial direction, forms part of the outer surface of the mouthpiece (claim 6).
  • the method according to the invention for producing the mouthpiece of a pouring nozzle in composite construction using boron nitride and amorphous silica consists in that the support body is cast onto the prefabricated mouth body 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 point in 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 support body 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 able to be dissolved 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 while avoiding air access 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.
  • 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.
  • 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 the 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 metal melt from escaping in the opposite direction to 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 at the top and bottom in FIG. 1) from the casting bands 4 consisting of a steel band and its narrow sides (seen from FIG. 2) the individual blocks 5 are opposite.
  • connection area 1 ′′ located 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 on the left with a suitable extension 7 ′ fitted.
  • 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 inner mouth body 9 made of boron nitride in the end region of the mouthpiece, which forms part of the mouthpiece bore and the end face at the outlet opening 1 ".
  • the mouth body stands above an inner shoulder 9 'and an outer shoulder 9" (which the already mentioned end face at the outlet opening 1 ”) with freedom of movement, but inextricably linked to the support body 8; it projects with its outer shoulder 9" axially beyond the end edge 8 'of the support body.
  • the associated heel surface 9 "'forms the part of the outer wall of the mouthpiece in the extension of the outer body 8", in which the seal between the mouthpiece and the moving mold walls (parts 4 and 5) is brought about.
  • the sealant has the following composition; 60% Si0 2 , 14% Al 2 O 3 , 10% B 2 0 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, provided that the shrinking process is not taken into account from the outset.
  • care must be taken to ensure that there is an intermediate space 10 between the two ceramic bodies which enables the support body to shrink and which is later filled with the sealing compound 11 already mentioned.
  • This is injected through filling openings 12 (cf. FIG. 2), which are expediently arranged on the narrow sides of the mouthpiece 1 and are at a greater distance in front of the outlet opening 1 "and in front of the sales surface 9" '.
  • the mouthpiece bore 7 is designed in such a way that its wall 7 "- viewed 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 in the casting direction.
  • the advantage of the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is, in particular, that a simple and reliable arrangement, in which additional and possibly fault-prone fastening elements are omitted, can be produced by casting the resistant silica support body onto the expensive boron nitride outlet body.
  • 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, i.e. made of a ceramic material with a low wettability with regard to the molten steel.
  • a relatively large gap width (for example in the order of magnitude around 0.5 mm) can be used without questioning the operational safety of the unit consisting of the mouthpiece and the continuous casting mold.
  • the embodiment of the pouring nozzle mouthpiece 1 according to FIGS. 3 to 5 has an external mouth body 9, which surrounds the supporting body 8 on the rear part of its longitudinal extent in the casting direction (arrow 2) and, projecting beyond it in the axial direction, with its outer surface 9 "" in the extension of the outer wall 8 "forms a larger part of the outer surface of the mouthpiece.
  • the positive connection preventing separation of the two ceramic bodies 8 and 9 consists of a thickening 8 ′′ ′′ of the supporting body which is semicircular in cross section and which at the same time forms its end edge in the casting direction.
  • the inseparable 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 is due to the fact that the support body 8 cast onto the mouth body 9 experiences 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 covered with a flexible sheathing 17 in the area which will later be opposite the support body 8 before the slip is poured into the mold, which gasifies during firing and thus creates the space that shrinks the support body 8 allows during drying and around which the mouth body 9 expands when fired with respect to the supporting body surrounding it.
  • the resilient covering which can in particular consist of a dissolvable plastic, must therefore be dimensioned with regard to its thickness so that it can absorb the different dimensional changes of the ceramic bodies 8 and 9 that occur during the drying and firing process.
  • the gap-shaped space present after the firing process (cf. the embodiments according to FIGS. 1 and 2) is filled in the manner already described.
  • the unit mentioned is subjected to a firing process at around 1100 ° C., which results in the gasification of the casing and the formation of the space between the two interconnected ceramic bodies: the internal mouth body can become so move with respect to the supporting body partially enclosing it in the longitudinal direction to a small extent.
  • the gaseous reaction product of the casing escapes through bores which are arranged on at least one of the two ceramic bodies.
  • the space between the two ceramic bodies is filled with a glaze-like sealing compound that is solid at low temperatures, i.e. which immovably connects the two ceramic bodies.
  • a glaze-like sealing compound that is solid at low temperatures, i.e. which immovably connects the two ceramic bodies.
  • the sealing compound assumes a dough-plastic state and forms a flexible seal between the two ceramic bodies.
  • wrapping which, if necessary, is glued to the muzzle body, is particularly suitable for styrene polymer or styrene copolymer.
  • the 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 plaster 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 area of the front face 9c of the mouth body in the casting direction in order to reduce the risk of damage to the ceramic bodies 8 and 9 hooked together by the thickening 8 ′′.
  • the intermediate layer 18 can be removed from the outside after the ceramic bodies 8 and 9 have been pulled off the gypsum core 15, but in any case before the firing process.
  • the intermediate layer 18 must therefore be flexible to a sufficient extent, 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 therefore be removed from the casting mold without having to pull off the raw mouthpiece with the ceramic bodies 9 and 8; 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 ceramic bodies which are movably connected to one another 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 supporting body onto an already prefabricated mouth made of boron nitride, a unit can be produced, 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.

Description

  • 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 3029223). 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.
  • Mit der nicht vorveröffentlichten EP-A 0133485 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 Seitendämme 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 Keramikkörpern 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 1 500°C einen teigigen Zustand aufweist, kommt insbesondere eine solche in Frage, deren wesentliche Bestandteile - der Grösse der Anteile nach geordnet - Si02, A1203, B203, CaO, Na20 und K20 sind. Vorzugsweise weist die plastische Dichtmasse die folgende Zusammensetzung auf: Si02 -60%; AI203 - 14%; B203 - 10%; Ca0 - 7%; Na20 - 5% und K20 - 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.
  • Fall 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 Mundstückbohrung 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 Giessbändern 4, 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 l' 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 undunten 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 unlösbare 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% Si02, 14% AI2O3, 10% B203, 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 muss also 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"' 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 und, 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°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 hinsichtlich 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. 1 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 zu 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, 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 beide Keramikkörper unbeweglich miteinander verbindet. Bei Temperaturen oberhalb etwa 1400°C nimmt die Dichtmasse einen teigig-plastischen Zustand an und bildet eine nachgiebige Dichtung zwischen den beiden Keramikkörpern.
  • Als Umhüllung; die erforderlichenfalls mit dem Mündungskörper vEnklebt wird, kommt insbesondere Styrolpolymerisat oder Styrolcopolimerisat in Frage.
  • Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Giessformen sollen die Herstellung einesGiessdüsen-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 spalt- ähnliche 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 Keramikkörpern mit der bereits erwähnten glasurartigen Dichtmasse gefüllt, 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 Kinststoff 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 (4; 5), deren im Querschnitt angepasstes Mundstück (1), auf einem Teil seiner Längserstreckung in den Kokillenraum (3) hineinragend, einen hohlen Tragkörper (8) aus amorpher Kieselsäure und, an diesem abgestützt, einen hohlen Mündungskörper (9) aus Bornitrid aufweist, wobei letzterer im Endbereich des Mundstücks bis zu dessen Austrittsöffnung (1") 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"') unlösbar ineinandergreifen.
5. Giessdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Tragkörper (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 4, 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 (8) aus amorpher Kieselsäure und einem an diesem abgestützten hohlen Mündungskörper (9) aus Bornitrid, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (8) in der Weise an den vorgefertigten Mündungskörper (9) angegossen wird, dass nach dem sich anschliessenden Trocknungs- und Brennvorgang mit Bildung eines spaltförmigen Zwischenraums (10) zwischen den beiden Keramikkörpern eine unlösbare formschlüssige Verbindung vorliegt, und dass der Zwischenraum mit einer bei höheren Temperaturen plastischen Dichtmasse (11) ausgefüllt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungskörper (9) vor dem Angiessen des aussenliegenden Tragkörpers (8) in dem diesem zugewandten Bereich mit einer nachgiebigen Umhüllung (17) überzogen wird, bei deren Beseitigung, die spätestens während des Brennvorgangs vor sich geht, der Zwischenraum (10) entsteht.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungskörper (9) vor dem Angiessen des innenliegenden Tragkörpers (8) an der diesem zugewandten Stirnfläche (9c) mit einer nachgiebigen Zwischenschicht (18) belegt wird, die spätestens vor dem Brennvorgang entfernt wird.
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