EP0492264A1 - Stahlstranggiesskokille - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a continuous steel casting mold, the walls of which consist of a base body provided with cooling channels made of alloyed copper and a working coating located thereon.
- the invention is based on the knowledge that local high voltage peaks on the surface due to expansion hindrance lead to damage, especially cracking.
- the tendency to crack formation and crack propagation is increased by brass formation due to the diffusion of zinc into the work surface.
- the object of the invention is to provide a steel strip casting mold with broad side walls forming an upper extension, the mold walls having improved wear resistance and service life, in particular good resistance to cracking and dimensional stability, under the higher demands due to the species.
- the object is achieved according to the invention in that, in the case of a mold for the continuous casting of thin slabs, the broad side walls of which form an enlarged pouring area and the base bodies are provided with a pure copper layer of at least 0.2 mm thick.
- the intermediate layer of pure copper according to the invention brings about rapid heat dissipation due to its high thermal conductivity and thus a reduction in the surface temperature.
- the toughness of the pure copper resists crack propagation, which protects the cold-hardened base body, which is made of alloyed copper, from destruction. This success cannot be achieved by the known intermediate layers applied for nickel plating with a thickness of less than 10 ⁇ m.
- the pure copper layer can form a working layer with a thickness of 1-8 mm on the base body, the toughness of this material resisting cracking and widening of cracks.
- the constant wear counteracts the formation of brass.
- the pure copper layer forms a 0.2-0.4 mm thick base acting as a barrier for a wear-resistant working coating.
- the working coating applied to the intermediate layer can consist of nickel, chromium, molybdenum or their alloys or of metal ceramic.
- the intermediate layer and working coating can be applied in a known manner electrolytically or by spraying.
- a steel strip casting mold consists of two broad side walls 1, 2 and two narrow side walls 3, 4 arranged between them.
- the wide side walls 1, 2 form an enlarged pouring area 6 for receiving an immersion pouring tube 5, which extends over part of the mold height.
- the mold wall has a base body 8 provided with cooling channels 7.
- the base body 8 is provided with a working coating 9 made of pure copper.
- the base body 8 is provided with an intermediate layer 10 made of pure copper as the basis for a working coating 11.
- the working coating 11 advantageously consists of nickel or metal ceramic.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Stahlstranggießkokille, deren Wände aus einem mit Kühlkanälen versehenen Grundkörper aus legiertem Kupfer und einer auf diesem befindlichen Arbeitsbeschichtung bestehen.
- Die wesentlichen Forderungen an Stahlstranggießkokillen sind gute Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Formstabilität. Unter dieser Zielsetzung wurden Stranggießkokillen mit formgebenden Wänden aus Reinkupfer, legiertem Kupfer und aus mit Chrom und Nickel beschichtetem Kupfer entwickelt.
- Durch die EP-A-0 383 934 sind Stahlstranggießkokillen bekannt, deren aus Kupfer oder Kupferlegierung bestehende Wände an der Arbeitsseite mit einer Beschichtung aus Nickellegierung versehen sind. Zum Abflachen der Härtegradunterschiede zwischen der Kupferwand und der sehr harten Nickellegierungsschicht und zur Verbesserung der Bindung ist zwischen der Kupferwand und der Nickellegierungsschicht eine Zwischenschicht aus Nickel angeordnet.
- Bei den in neuerer Zeit entwickelten Stranggießanlagen zum Gießen von Stahlbändern unterliegen die dabei eingesetzten Kokillen aufgrund höherer Gießgeschwindigkeit und komplexer Gestalt des Formraumes erheblich höheren Beanspruchungen durch Verschleiß, Spannungsverzug und Rißbildung.
- Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß örtliche hohe Spannungsspitzen an der Oberfläche durch Dehnungsbehinderung zu Schäden insbesondere zur Rißbildung führen. Dabei wird die Tendenz zur Rißbildung und Rißausbreitung verstärkt durch Messingbildung infolge des Eindiffundieren von Zink in die Arbeitsfläche.
- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Stahlbandgießkokille mit eine obere Erweiterung bildenden Breitseitenwänden, wobei die Kokillenwände unter der artbedingten höheren Beanspruchung eine verbesserte Verschleißfestigkeit und Standzeit insbesondere gute Rißunempfindlichkeit und Formstabilität aufweisen.
- Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Kokille zum Stranggießen von Dünnbrammen deren Breitseitenwände einen erweiterten Eingießbereich formen, die Grundkörper mit einer Reinkupferschicht von mindestens 0,2 mm Dicke versehen sind.
- Die erfindungsgemäße Zwischenschicht aus Reinkupfer bewirkt durch ihre hohe Wärmeleitfähigkeit eine schnelle Wärmeableitung und damit eine Verringerung der Oberflächentemperatur. Die Zähigkeit des Reinkupfers widersteht der Rißausbreitung wodurch der aus legiertem Kupfer bestehende, kaltverfestigte Grundkörper vor Zerstörung geschützt wird. Dieser Erfolg kann durch die bekannten zum Vernickeln aufgetragenen unter 10µm starken Zwischenschichten nicht erreicht werden.
- Die Reinkupferschicht kann eine Arbeitsschicht von 1 - 8 mm Dicke auf dem Grundkörper bilden, wobei die Zähigkeit dieses Materials der Rißbildung und Ausweitung von Rissen widersteht. Der stetige Verschleiß wirkt der Messingbildung entgegen.
- Ein besonderer Vorteil wird nach der Erfindung darin gesehen, daß die Reinkupferschicht eine als Sperre wirkende 0,2 - 0,4 mm Dicke Unterlage für eine verschleißfeste Arbeitsbeschichtung bildet.
- Die auf der Zwischenschicht aufgebrachte Arbeitsbeschichtung kann aus Nickel, Chrom, Molybdän oder deren Legierungen oder aus Metallkeramik bestehen. Das Aufbringen der Zwischenschicht und Arbeitsbeschichtung kann in bekannter Weise elektrolytisch oder durch Aufspritzen erfolgen.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1
- die Draufsicht einer Stahlbandgießkokille mit erweitertem Eingießbereich,
- Fig. 2
- einen senkrechten Schnitt durch die Stahlbandgießkokille gemäß der Linie II-II in Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Teilschnitt der Kokillenwandoberseite
und - Fig. 4
- einen Teilschnitt der Kokillenwandoberseite mit alternativer Beschichtung.
- Gemäß den Figuren 1 und 2 besteht eine Stahlbandgießkokille aus zwei Breitseitenwänden 1, 2 und zwei zwischen diesen angeordneten Schmalseitenwänden 3, 4. Die Breitseitenwände 1, 2 bilden zur Aufnahme eines Tauchgießrohres 5 einen erweiterten Eingießbereich 6, der sich über einen Teil der Kokillenhöhe erstreckt. Die Kokillenwand weist einen mit Kühlkanälen 7 versehenen Grundkörper 8 auf.
- Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist der Grundkörper 8 mit einer Arbeitsbeschichtung 9 aus Reinkupfer versehen.
- Bei der alternativen Ausführung gemäß Fig. 4 ist der Grundkörper 8 mit einer Zwischenschicht 10 aus Reinkupfer als Grundlage für eine Arbeitsbeschichtung 11 versehen. Hierbei besteht die Arbeitsbeschichtung 11 vorteilhaft aus Nickel oder Metallkeramik.
- In beiden Ausführungsbeispielen wird die Rißbildung und das Rißwachstum in dem Grundkörper 8 verhindert.
- Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Claims (7)
- Stahlstranggießkokille, deren Wände aus einem mit Kühlkanälen versehenen Grundkörper aus legiertem Kupfer und einer auf diesem befindlichen Arbeitsbeschichtung bestehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Kokille zum Stranggießen von Dünnbrammen deren Breitseitenwände (1, 2) einen erweiterten Eingießbereich (6) formen, die Grundkörper (8) mit einer Reinkupferschicht von mindestens 0,2 mm Dicke versehen sind. - Stahlstranggießkokille nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Reinkupferschicht von 1 - 8 mm Dicke die Arbeitsbeschichtung (9) ist. - Stahlstranggießkokille nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Reinkupferschicht von 0,2 - 0,4 mm Dicke eine Unterlage (10) für die Arbeitsbeschichtung (11) bildet. - Stahlstranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbeschichtung (11) im wesentlichen aus Nickel besteht. - Stahlstranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbeschichtung (11) im wesentlichen aus Chrom besteht. - Stahlstranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbeschichtung (11) im wesentlichen aus Molybdän besteht. - Stahlstranggießkokille nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbeschichtung (11) aus Metallkeramik besteht.
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