EP0733420A1 - Modular aufgebaute Stranggiesskokille - Google Patents

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EP0733420A1
EP0733420A1 EP96810160A EP96810160A EP0733420A1 EP 0733420 A1 EP0733420 A1 EP 0733420A1 EP 96810160 A EP96810160 A EP 96810160A EP 96810160 A EP96810160 A EP 96810160A EP 0733420 A1 EP0733420 A1 EP 0733420A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
inner sleeve
lubricant
coolant
support body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96810160A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0733420B1 (de
Inventor
Bertrand Carrupt
Maurice Constantin
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.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alusuisse Lonza Services Ltd
Alusuisse Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Lonza Services Ltd, Alusuisse Technology and Management Ltd filed Critical Alusuisse Lonza Services Ltd
Publication of EP0733420A1 publication Critical patent/EP0733420A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0733420B1 publication Critical patent/EP0733420B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds

Definitions

  • the present invention relates to a mold for the continuous casting of rolled or pressed bars, the mold being a hollow cylindrical body with a cylindrical mold cavity and an inflow and an outlet opening, and the mold comprising at least two closed annular mold elements with a common concentric central axis, the mold axis , there is one mold element, the inner sleeve, which is on the inside with respect to the mold axis and laterally delimits the cylindrical mold cavity, and the other mold element, the support body, is which is on the outside with respect to the mold axis and receives the inner sleeve.
  • the invention further relates to a method for producing rolled or pressed bars from a metal or a metal alloy by continuous casting with a mold according to the invention.
  • Coolable molds for the continuous casting of molten metals for the production of ingots or bolts as raw material for their further processing by, for example, extrusion or rolling are known per se.
  • the molds known from the prior art for the continuous casting of molten metals by means of a coolable, shaping mold essentially consist of a coolable metal ring with an inlet and outlet opening, the metal ring usually enclosing a cylindrical or frustoconical mold cavity.
  • DE-OS 24 54 166 describes, for example, a casting mold for the continuous, vertical continuous casting of copper alloys, the casting mold being surrounded by a cooling jacket. To clean or replace the mold surface that carries the continuous casting material, the entire mold must always be replaced.
  • Chill molds for the production of rolled or pressed bars with homogeneously distributed, solidified primary particles which consist of individual degenerate dentrites are known, for example, from the patents DE 30 06 588 and DE 30 06 618.
  • the inner walls of the molds exposed to the continuous casting material are subject to high abrasion.
  • the continuous casting places a high temperature and pressure load on the mold, so that the mold can lose its optimal shape to achieve the desired bar or bolt shape due to thermal and mechanical influences during its use.
  • the as Metal bolts or ingots used as primary material always have the same cross-sectional dimensions. Due to the required high dimensional accuracy of the ingots used as primary material, the previously known molds have to be replaced at short production intervals, which - due to the necessary expansion of the entire mold from the continuous casting device - results in a high expenditure of time, material and costs.
  • the object of the present invention is therefore to provide a mold for the continuous casting of metals or metal alloys for the production of rolled or pressed bars, which avoids the disadvantages described above and enables the cost-effective production of rolled or pressed bars with a constant bar or bolt cross section.
  • Another object of the present invention is to provide a method for the production of rolled or pressed bars using such a cost-saving mold.
  • the object relating to the mold is achieved in that the mold elements are detachably connected to one another by inserting the inner sleeve into the supporting body, and the inner sleeve on the side facing the supporting body and / or the supporting body on the side facing the inner sleeve are such that after the two mold elements have been joined between the inner sleeve and the supporting body, an annular cavity which is concentric with respect to the mold axis, the second coolant chamber, is formed for the absorption of coolant
  • the mold according to the invention has two mold elements with different functions.
  • the ring-shaped inner sleeve serves to shape the continuous casting material and thus represents the part of the mold that is exposed to high abrasion and contamination.
  • the ring-shaped support body receives the inner sleeve in its essentially cylindrical cavity and gives the mold the mechanical stability necessary for continuous casting.
  • Both mold elements expediently have an essentially hollow cylindrical shape.
  • the cross section of the mold cavity can represent, for example, any surface enclosed by a closed, convex curve.
  • the cross-sectional area is preferably enclosed by a circle or a convex polygon.
  • the two-part construction of the mold according to the invention thus allows the replacement of only one mold element, namely that which is exposed to high abrasion or contamination.
  • the mold according to the invention allows the contaminated mold parts to be removed for easier cleaning without removing the entire mold from the mold Having to expand the continuous casting device and thus enables considerable cost savings compared to the use of molds known from the prior art.
  • the means which are mechanically complex to produce for example for receiving and introducing coolant or lubricant, are expediently located in the support body, since this usually has a considerably longer service life than the inner sleeve.
  • the mold according to the invention is suitable, for example, for the horizontal or vertical continuous casting of molten metals, preferably of light metals and in particular of aluminum or aluminum alloys. All commercially available aluminum alloys and aluminum of all purity levels are particularly suitable for this.
  • the mold according to the invention is particularly preferably used for the continuous casting of metal alloys for the production of rolled or pressed bars with primarily solid solid particles homogeneously distributed therein, which consist of individual degenerate dentrites. After being heated to a temperature that lies between the corresponding solidus and liquidus temperature of the metal alloy, such rolled or pressed bars show thixotropic properties. In the thixotropic state, the metal alloys of such rolled or pressed bars contain the re-developed dentritic, primarily solid particles in a matrix of liquid metal surrounding them.
  • rolled or pressed bars which are processed further in the thixotropic state preferably have a homogeneously distributed, fine and isotropic grain, the degenerate dentrites preferably showing a globulistic shape.
  • the supporting body of the mold according to the invention can be made of any material which gives the mold sufficient mechanical and thermal strength and sufficient dimensional stability. It is expedient to use metals or metal alloys and in particular aluminum or its alloys.
  • the supporting body very preferably consists of AlMgSi alloys.
  • the inner sleeve preferably consists of aluminum or its alloys or copper or its alloys.
  • the inner sleeve is very preferably made of AlMgSi alloys.
  • the inner sleeve consists of aluminum or an aluminum alloy and has a graphite layer or a graphite ring on the surface directed against the mold cavity.
  • the dimensions of the mold according to the invention depend, for example, on the desired final dimensions of the rolled or pressed bars.
  • the length of the mold cavity or the length of the inner sleeve is, for example, 2 to 20 cm, advantageously 2 to 10 cm and preferably between 3 and 6 cm.
  • the length of the support body is, for example, 3 to 25 cm, advantageously 3 to 15 cm and preferably between 4 and 8 cm.
  • the diameter of the mold cavity is 3 to 20 cm, for example, 4 to 15 cm, and preferably 6 to 15 cm.
  • the outer diameter of the supporting body is not critical per se; it is, for example, 8 to 25 cm, advantageously 9 to 20 cm and preferably between 11 and 18 cm.
  • the mold elements are releasably connected to one another.
  • the two mold elements are joined by inserting the inner sleeve into the support body, the inner sleeve preferably being pushed essentially completely into the support body.
  • the releasably joined mold elements preferably have a connection which is sealed with respect to liquid media.
  • the inner sleeve on the side facing the support body and / or the support body on the side facing the inner sleeve are designed such that, after the two mold elements have been joined between the inner sleeve and support body, an annular cavity which is concentric with respect to the mold axis, the so-called second coolant chamber, for the Coolant absorption occurs.
  • This second coolant chamber enables cooling of the inner sleeve, as a result of which the surface of the inner sleeve facing the mold cavity, the so-called inner surface of the inner sleeve, serves as a cooling surface for the continuous casting material flowing past during the continuous casting.
  • the essentially hollow cylindrical inner sleeve expediently has a thin wall thickness.
  • the support body for receiving coolant preferably contains an annular cavity which is concentric with respect to the mold axis, the so-called first coolant chamber, and means for supplying coolant from an external coolant supply to the first coolant chamber, the first and second coolant chambers being connected to one another via one or more connecting channels or an annular connection opening which is concentric with respect to the mold axis is connected.
  • the connecting channels can, for example, represent bores located in the supporting body.
  • the annular connection opening is preferably provided by an annular groove-shaped recess which is concentric with respect to the mold axis formed in the support body, wherein the annular groove-shaped recess at least partially forms the annular connecting opening and is designed such that it can receive an annular body provided with through bores, the so-called coolant distributor ring.
  • the ring-shaped body represents, for example, a metal ring provided with through bores.
  • the ring-groove-shaped recess is preferably designed such that the surface of the coolant distributor ring inserted into the ring-groove-shaped recess that is directed against the mold cavity is flush with the inner surface of the support body.
  • two adjacent through bores of the coolant distributor ring each include the same central angle with respect to the mold axis.
  • the central angle enclosed by two through bores with respect to the mold axis is very particularly preferably 6 to 12 °.
  • the angle information in the present text always refers to a full circle of 360 °.
  • the support body preferably has at least one, preferably 1 to 4, coolant channels through which the first coolant chamber is connected to the inflow-side end face of the support body for connection to the external coolant supply.
  • the inflow-side end face is the side of the support body facing the inflow opening.
  • the support body on the side facing the mold cavity preferably has a cylindrical inner surface, onto which an annular rib directed against the mold cavity is formed at the outlet end.
  • the inner sleeve is particularly preferably a hollow cylindrical part with an annular flange formed on the inflow end, the annular flange being directed against the support body and the hollow cylindrical part of the inner sleeve lying on the rib of the support body and the annular flange on the cylindrical inner surface of the support body comes, so that the annular cavity enclosed by the inner sleeve and the support body forms the second coolant chamber.
  • the height of the flange and the height of the rib are preferably selected such that the inner surface of the inner sleeve represents a straight cylinder surface, the cylinder axis of which coincides with the mold axis.
  • the second coolant chamber has means for uniformly applying coolant to the surface of the rolled or pressed ingot after it emerges from the mold cavity.
  • the means for uniformly applying coolant to the surface of the rolling or pressing billet preferably consist of a large number, preferably 40 to 70, of secondary coolant channels, which on the one hand are connected to the second coolant chamber and on the other hand obliquely on the surface of the rolling die emerging from the mold. or press bars are aimed.
  • the secondary coolant channels are particularly preferably arranged radially uniformly, so that, viewed in the mold cross section, two adjacent secondary coolant channels each include the same central angle with respect to the mold axis, the central angle, based on a full circle of 360 °, preferably being between 5 and 10 °
  • the mold elements have means for supplying lubricant to the end face of the inner sleeve on the inflow side.
  • the inner sleeve on the side facing the supporting body and / or the supporting body on the side facing the inner sleeve has an annular groove-shaped recess which is concentric with the mold axis, so that after the two mold elements have been joined together, an annular cavity, the lubricant distributor ring, is provided Absorption of lubricant is formed.
  • the annular groove-shaped recess on the inflow and outlet sides is particularly preferably sealed with annular sealing means which come to lie between the inner sleeve and the supporting body.
  • the support body on the side facing the inner sleeve and / or the inner sleeve on the side facing the support body on the inflow and outflow sides of the lubricant distributor ring have annular groove-shaped recesses which are arranged such that annular cavities are formed after the two mold elements have been joined together , into which the sealing means, for example sealing rings, can be introduced.
  • the lubricant distributor ring is preferably connected to the inflow end face of the inner sleeve via a plurality, preferably 15 to 30, of lubricant channels let into the inner sleeve, and the lubricant distributor ring is for at least one, preferably 1 to 4, lubricant fill channels let into the support body Supply of lubricant connected from an external lubricant supply, the connection of the lubricant filling channel to the external lubricant supply preferably taking place on the inflow-side end face of the support body.
  • Lubricant channels each have the same central angle with respect to the mold axis, the central angle preferably being 10 to 30 °.
  • the inflow-side end face of the inner sleeve further preferably has an annular groove-shaped recess, the so-called lubricant outlet ring, which connects the lubricant channels opening onto the inflow-side end face of the inner sleeve.
  • This lubricant outlet ring has the task of further improving the radial distribution of the lubricant.
  • the inner sleeve has lubricant guide means on its inner surface.
  • These lubricant guiding means can, for example, represent grooves running essentially parallel to the mold axis.
  • the grooves are expediently designed in such a way that they expand conically in the direction of the outlet opening with regard to their groove depth and groove width.
  • the lubricant guide means preferably do not begin at the inflow opening, i.e.
  • the lubricant guiding means only begin after a certain distance, viewed in the direction of flow of the continuous casting material, which corresponds, for example, to 1/4 to 1/3 the length of the mold cavity.
  • the number of grooves required depends, for example, on the continuous casting material, the lubricant, the continuous casting parameters and the size of the mold cavity and is expediently from 100 to 300, preferably 150 to 200, grooves.
  • the object according to the invention is achieved in that a molten metal or a molten metal alloy, that is to say a molten continuous casting material, is passed through a shaping mold consisting of at least two closed annular mold elements with a common concentric central axis, the mold axis, whereby a Mold element, the support body, with respect to the mold axis on the outside and a mold element, the inner sleeve, is on the inside, the mold elements are detachably connected to each other, and the mold elements provide means for the coolant supply for cooling the inner surface of the inner sleeve facing the mold cavity and for applying coolant to the rolling or pressing ingot after its exit from the mold cavity, and the mold elements have further means for supplying lubricant to the inflow-side end face of the inner sleeve, the entire inner surface hey the inner sleeve is continuously lubricated, the continuous casting material on the inner surface of the inner sleeve is subjected to primary cooling
  • the method according to the invention is particularly suitable for the horizontal or vertical continuous casting of aluminum or its alloys, aluminum of all purity levels and all commercially available aluminum alloys being suitable.
  • the process according to the invention is preferably used to produce rolled or pressed bars with homogeneously distributed, primarily solidified solid particles which consist of individual degenerate, for example globulistic, dentrites, the continuous casting material being vigorously stirred at least in the entire solidification zone.
  • the molten continuous casting material is introduced into the mold according to the invention, for example by means of an inlet nozzle which at least partially forms a ceramic sleeve. It is essential for the production of rolled or pressed bars with homogeneously distributed, primarily solidified solid particles, which consist of individual degenerate dentrites, that the continuous casting material is stirred vigorously, for example already in part of this ceramic sleeve, and in the entire hardening zone, i.e. in the entire mold cavity and in the area of the rolling or press ingot in which part of the alloy is still in the molten state
  • the molten continuous casting material is preferably stirred by an electromagnetic stirring device, which generates a magnetic field rotating about the mold axis.
  • the stirring is particularly preferably carried out by means of a stator of a multi-pole, for example two-, four- or in particular six-pole induction motor.
  • Figure 1 shows a plan view of the inflow-side part of the mold according to the invention.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the mold axis of the mold along the line B-B according to FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the mold along the line A-A according to FIG. 1 and thus shows a longitudinal section of the mold which runs on the one hand through a lubricant filling channel and on the other hand through a coolant channel.
  • Figure 1 shows the top view of the inflow-side part of a mold according to the invention for the horizontal or vertical continuous casting of rolled or pressed bars.
  • the top view shows the inflow-side end faces of the mold elements releasably connected to one another, the support body 20 and the inner sleeve 30, the two mold elements 20, 30 having a concentric central axis, the mold axis m, and showing a rotationally symmetrical cross section with respect to this.
  • the top view also shows the circular inflow opening 12 of the mold cavity 10.
  • the inner sleeve 30 lies — at least partially — directly on the inner surface 16 of the support body 20, the inflow-side end face 48 of the inner sleeve 30 being related of the inflow-side end face of the supporting body 20 is set back, so that thereby a cavity, the nozzle recess 28, is formed, into which a sleeve (not shown), for example made of ceramic material, is an inlet nozzle for the continuous casting material to be guided through the mold can be introduced.
  • a sleeve for example made of ceramic material
  • the sleeve of the inlet nozzle is tightly joined to the inflow end face 48 of the inner sleeve, so that no continuous casting material can escape between the inner surface 16 of the support body 20 and the sleeve of the inlet nozzle during continuous casting.
  • the support body 20 shown in FIG. 1 has two coolant channels 21 for introducing coolant into the first coolant chamber 22, the two coolant channels 21 including a central angle of 180 ° in cross section with respect to the mold axis m.
  • the coolant channels 21 connect the first coolant chamber 22 to the inflow end face of the support body 20.
  • the top view of the coolant channels 21 has a circular opening and runs parallel to the mold axis m into the interior of the support body 20.
  • FIG. 1 further shows the opening of one located in the support body 20 Lubricant filling channel 43, which includes a central angle of 90 ° (right angle) with the coolant channels 21 in cross section with respect to the mold axis m.
  • the top view of the lubricant filling channel 43 has a circular opening and runs parallel to the mold axis m into the interior of the support body 20.
  • the plan view of a mold according to the invention shown in FIG. 1 further shows the inflow-side openings of a multiplicity of lubricant channels 42 and a lubricant outlet ring 41.
  • the inflow-side openings of the lubricant channels 42 are evenly distributed over the end face of the support body, i.e. seen in cross-section, two adjacent lubricant channels 42 always include the same central angle with respect to the mold axis m.
  • the lubricant outlet ring 41 represents an annular groove-shaped recess in the inflow end face 48 of the inner sleeve 30, which collects the lubricant emerging from the lubricant channels 42 and distributes it evenly over the entire lubricant outlet ring 41.
  • the lubricant is captured by the continuous casting material flowing through the mold cavity 10 during the continuous casting process, as a result of which a uniformly thin film of lubricant is formed between the continuous casting material and the inner surface 46 of the inner sleeve 30.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the mold axis m of the mold along the line B-B according to FIG. 1.
  • the inner sleeve 30 detachably connected to the supporting body 20 is shown.
  • the space enclosed by the inner surface 46 of the inner sleeve 30 and the inflow and outlet openings 12, 14 forms the cylindrical mold cavity 10.
  • the support body 20 lies on the outside with respect to the mold cavity 10 and the inner sleeve 30 on the inside.
  • the support body 20 contains an annular, first coolant chamber 22 which is concentric with respect to the mold axis m and is connected to the inflow-side surface of the support body 20 by at least one coolant channel 21 for introducing the coolant into the first coolant chamber 22.
  • the inner sleeve 30 is designed on the side facing the support body 20 such that after the two mold elements 20, 30 have been joined between the inner sleeve 30 and the support body 20, an annular, second coolant chamber 32 is formed which is concentric with respect to the mold axis m and which is connected to the first coolant chamber 22 is connected via a coolant distributor ring 26.
  • the coolant distributor ring 26 represents a metal ring designed as a separate mold element with a multiplicity of through bores 27, two adjacent through bores 27, viewed in cross section, each enclosing the same central angle with respect to the mold axis m.
  • the support body 20 has on its side facing the mold cavity an annular groove-shaped recess which is concentric with respect to the mold axis m and which at least partially has an annular connection opening with the first Has coolant chamber 22.
  • the annular groove-shaped recess serves to receive the coolant distributor ring 26 provided with through bores 27.
  • the annular groove-shaped recess and the coolant distributor ring 26 are designed in such a way that the coolant distributor ring 26 fits positively into the annular groove-shaped recess of the supporting body 20, that is to say that the inner surface of the Coolant distributor ring 26 is flush with the inner surface 16 of the support body 20.
  • the coolant distributor ring 26 can be separated at one point, for example, so that the coolant distributor ring 26 can be elastically deformed for insertion into the annular groove-shaped recess.
  • the inner sleeve 30 has on the side facing the support body 20 an annular groove m with respect to the mold axis, which in cooperation with the mold cavity 10 side of the support body 20 forms an annular cavity, the lubricant distributor ring 40, for receiving lubricant.
  • the lubricant distributor ring 40 connected to a lubricant filling channel 43 let into the support body 20.
  • the lubricant distributor ring 40 thus serves for the radial distribution of the lubricant flowing in through the lubricant filling channel 43.
  • This lubricant distribution ring 40 is also connected to the inflow-side end face 48 of the inner sleeve 30 via a plurality of lubricant channels 42 let into the inner sleeve 30, so that the lubricant located in the lubricant distribution ring 40 through the radially, for example uniformly, distributed lubricant channels 42 in the on the inflow side End face 48 of the inner sleeve 30 located lubricant outlet ring 41 can flow.
  • the lubricant channels 42 are preferably arranged such that, viewed in a mold cross section, two adjacent lubricant channels 42 each include the same central angle with respect to the mold axis m.
  • the lubricant is again distributed evenly in the radial direction in the lubricant outlet ring 41.
  • the lubricant located in the lubricant exit ring 41 is continuously captured by the continuous casting material flowing past, so that a thin film of lubricant forms between the continuous casting material and the inner surface 46 of the inner sleeve 30
  • the lubricant distributor ring 40 formed from the annular groove-shaped recess of the inner sleeve 30 and the inner surface 16 of the carrier body 20 is sealed on the inflow and outlet sides with annular sealing means 44, which come to lie between the inner sleeve 30 and the carrier body 20, that is to say on both sides that for the formation of the lubricant distributor ring 40 necessary, annular groove-shaped recess of the inner sleeve 30, the inner sleeve can run parallel to the lubricant distributor ring 40 and is located perpendicular to the mold axis. have further annular groove-shaped recesses which - for example together with corresponding recesses in the support body 20 - serve to receive annular sealing means 44, such as sealing rings.
  • the inner sleeve 30 also has on its inner surface 46 grooves 50 running parallel to the mold axis m, the grooves 50 expanding conically in the direction of the outlet opening 14 with regard to their groove depth and groove width. These grooves 50 essentially serve to guide the lubricant in the outlet-side region of the mold cavity 10, i.e. they are used to distribute the lubricant evenly.
  • the grooves 50 incorporated into the inner sleeve only begin in the direction of flow of the continuous casting material after a certain distance, for example 1/4 to 1 / 3 corresponds to the length of the mold cavity 10 or the inner sleeve 30
  • the support body 20 has a cylindrical inner surface 16 on the side facing the mold cavity, onto which an annular rib 18 directed against the mold cavity 10 is formed on the outlet-side end.
  • the inner sleeve 30 has a hollow cylindrical part 34 with an annular flange 36 formed on the inflow end, the annular flange 36 being directed against the support body 20.
  • the annular flange 36 contains the lubricant channels 42 and the annular groove-shaped recesses required for the creation of the lubricant distributor ring 40, the lubricant outlet ring 41 and the receptacles for receiving the sealing means 44.
  • the hollow-cylindrical part 34 of the inner sleeve 30 has a further annular groove-shaped recess, the stop 39, in the area on the outlet side on the side directed toward the supporting body. This serves for the positive reception of the outer area of the annular rib 18 of the support body 20, which protrudes against the mold cavity 10.
  • the joining of the two mold elements 20, 30 expediently takes place by inserting the inner sleeve 30 into the support body 20, the annular stop 39 lying in the outlet-side region of the inner sleeve 30 positively engaging in the outer region of the annular rib 18 of the support body projecting against the mold cavity 10 20 takes hold.
  • the hollow cylindrical part 34 of the inner sleeve 30 thus comes to lie on the annular rib 18 and the molded part 38 of the annular flange 36 lies on the cylindrical inner surface 16 of the supporting body 20, so that it passes through the inner sleeve 30 and the supporting body 20 enclosed annular cavity the second coolant chamber 32 forms the height of the flange 36 and the height of the annular rib 18 are selected such that the inner surface 46 of the inner sleeve 30 represents a straight cylindrical surface, the cylinder axis of which coincides with the mold axis m.
  • the hollow cylindrical part 34 of the inner sleeve 30 serves for primary cooling of the continuous casting material flowing through the mold cavity 10 and consequently has - due to the good heat dissipation from the continuous casting material to the coolant - preferably a thin wall thickness.
  • at least the hollow cylindrical part 34 of the inner sleeve 30 consists of a good heat-conducting material, preferably copper, copper alloys, aluminum or aluminum alloys. Hollow cylindrical parts 34 made of aluminum or aluminum alloys are further preferred, which have a graphite ring on the side facing the mold cavity.
  • the annular rib 18 of the support body 20 furthermore has a plurality, for example 40 to 60, of secondary coolant channels 24, which are directed obliquely onto the billets emerging from the mold and which are connected to the second coolant chamber 32 and are used for secondary cooling by means of coolant loading of the rolling or press bars serve after leaving the outlet opening 14.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the mold along the line A-A according to FIG. 1 and thus shows a longitudinal section of the mold which runs on the one hand through a lubricant filling channel 43 and on the other hand through a coolant channel 21.
  • a coolant channel 21 for introducing the coolant into the first coolant chamber 22 and the lubricant filling channel 43 for introducing lubricant into the lubricant distributor ring 40 are shown.
  • the mold according to the invention can be used for the production of conventional rolled or pressed bars by continuous casting of molten metal alloys or for the production of rolled or pressed bars with primarily solid solid particles homogeneously distributed therein, which consist of individual degenerate dentrites.
  • the mold according to the invention allows the inner sleeve to be replaced quickly, i.e. the replacement of only the part of the mold exposed to abrasion and contamination, as a result of which the manufacturing costs of rolling or pressing bars can be considerably reduced compared to those of rolling or pressing bars produced with molds known from the prior art.

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Abstract

Kokille zum Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren, wobei die Kokille einen hohlzylinderförmigen Körper mit einem zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) sowie einer Zufluss- (12) und einer Austrittsöffnung (14) darstellt, und die Kokille aus wenigstens zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen (20, 30) mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse, der Kokillenachse (m), besteht, wobei ein Kokillenelement, die Innenhülse (30), bezüglich der Kokillenachse (m) innen liegt und den zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) seitlich begrenzt, und das andere Kokillenelement, der Tragkörper (20), bezüglich der Kokillenachse (m) aussen liegt und die Innenhülse (30) aufnimmt. Die Kokillenelemente (20, 30) sind durch Einschieben der Innenhülse (30) in den Tragkörper (20) lösbar miteinander verbunden, und die Innenhülse (30) auf der dem Tragkörper (20) zugewandten Seite und/oder der Tragkörper (20) auf der der Innenhülse (30) zugewandten Seite sind derart beschaffen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente (20, 30) zwischen Innenhülse (30) und Tragkörper (20) ein bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die zweite Kühlmittelkammer (32), für die Aufnahme von Kühlmittel entsteht. <IMAGE>

Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren, wobei die Kokille einen hohlzylinderförmigen Körper mit einem zylinderförmigen Kokillenhohlraum, sowie einer Zufluss- und einer Austrittsöffnung darstellt, und die Kokille aus wenigstens zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse, der Kokillenachse, besteht, wobei ein Kokillenelement, die Innenhülse, bezüglich der Kokillenachse innen liegt und den zylinderförmigen Kokillenhohlraum seitlich begrenzt, und das andere Kokillenelement, der Tragkörper, bezüglich der Kokillenachse aussen liegt und die Innenhülse aufnimmt. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren aus einem Metall oder einer Metalllegierung durch kontinuierliches Stranggiessen mit einer erfindungsgemässen Kokille.
  • Kühlbare Kokillen zum Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallen zur Herstellung von Barren oder Bolzen als Vormaterial für deren Weiterverarbeitung durch beispielsweise Strangpressen oder Walzen sind an sich bekannt.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Kokillen für das Stranggiessen schmelzflüssiger Metalle mittels einer kühlbaren, formgebenden Kokille bestehen im wesentlichen aus einem kühlbaren Metallring mit einer Zufluss- und Austrittsöffnung, wobei der Metallring üblicherweise einen zylinderförmigen oder kegelstumpfförmigen Kokillenhohlraum umschliesst.
  • Die DE-OS 24 54 166 beschreibt beispielsweise eine Gussform zum kontinuierlichen, vertikalen Stranggiessen von Kupferlegierungen, wobei die Gussform von einem Kühlmantel umgeben ist. Zum Reinigen oder Ersetzen der das Stranggussmaterial führenden Gussformoberfläche muss dabei stets die ganze Gussform ausgewechselt werden.
  • Kokillen zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, sind beipielsweise aus den Patentschriften DE 30 06 588 und DE 30 06 618 bekannt.
  • Beim Stranggiessen, insbesondere beim Stranggiessen von thixotropen Metallegierungen, sind die dem Stranggussmaterial ausgesetzten Innenwände der Kokillen einer hohen Abrasion ausgesetzt. Zudem führt das Stranggiessen zu einer hohen Temperatur- und Druckbelastung der Kokille, so dass die Kokille im Verlaufe ihrer Verwendung ihre zur Erreichung der gewünschten Barren- oder Bolzenform optimale Gestalt durch thermische und mechanische Einflüsse verlieren kann. Zur Erreichung einer konstanten Produktequalität müssen die als Vormaterial eingesetzten Metallbolzen oder -barren immer dieselben Querschnittsabmessungen aufweisen. Der geforderten hohen Massgenauigkeit der als Vormaterial eingesetzten Barren wegen, müssen die bisher bekannten Kokillen in kurzen Produktionsintervallen ersetzt werden, wobei -- bedingt durch den dazu notwendigen Ausbau der ganzen Kokille aus der Stranggusseinrichtung -- ein hoher Zeit-, Material- und Kostenaufwand resultiert.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist somit die Schaffung einer Kokille zum Stranggiessen von Metallen oder Metallegierungen für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren, welche oben beschriebene Nachteile vermeidet und die kostengünstige Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit konstantem Barren- oder Bolzenquerschnitt ermöglicht. Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung besteht zudem in der Angabe eines Verfahrens für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren mittels einer solchen kostensparenden Kokille.
  • Erfindungsgemäss wird die die Kokille betreffende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kokillenelemente durch Einschieben der Innenhülse in den Tragkörper lösbar miteinander verbunden sind, und die Innenhülse auf der dem Tragkörper zugewandten Seite und/oder der Tragkörper auf der der Innenhülse zugewandten Seite derart beschaffen sind, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente zwischen Innenhülse und Tragkörper ein bezüglich der Kokillenachse konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die zweite Kühlmittelkammer, für die Aufnahme von Kühlmittel entsteht
  • Die erfindungsgemässen Kokille weist zwei Kokillenelemente mit unterschiedlichen Funktionen auf. Die ringförmige Innenhülse dient der Formgebung des Stranggussmaterials und stellt damit denjenigen Kokillenteil dar, der einer hohen Abrasion und Verschmutzung ausgesetzt ist. Der ringförmig augebildete Tragkörper nimmt in seinem im wesentlichen zylinderförmigen Hohlraum die Innenhülse auf und verleiht der Kokille die für das Stranggiessen notwendige mechanische Stabilität.
  • Beide Kokillenelemente weisen zweckmässigerweise eine im wesentlichen hohlzylinderförmige Gestalt auf. Der Querschnitt des Kokillenhohlraumes kann beispielsweise eine beliebige von einer geschlossenen, konvexen Kurve umschlossene Fläche darstellen. Bevorzugt wird die Querschnittsfläche von einem Kreis oder einem konvexen Polygon umschlossen.
  • Der zweiteilige Aufbau der erfindungsgemässen Kokille erlaubt somit das Auswechseln von nur einem Kokillenelement, nämlich demjenigen, welches einer hohen Abrasion oder Verschmutzung ausgesetzt ist. Zudem erlaubt die erfindungsgemässe Kokille den Ausbau der verschmutzten Kokillenteile zur einfacheren Reinigung ohne die ganze Kokille aus der Stranggussvorrichtung ausbauen zu müssen und ermöglicht damit eine beträchtliche Kostenersparnis gegenüber der Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Kokillen.
  • Zweckmässigerweise befinden sich bei der erfindungsgemässen Kokille die mechanisch aufwendig herzustellenden Mittel, beispielsweise zur Aufnahme und Einleitung von Kühlmittel oder Schmiermittel, im Tragkörper, da dieser üblicherweise eine wesentlich längere Lebensdauer als die Innenhülse aufweist.
  • Die erfindungsgemässe Kokille eignet sich beispielsweise zum horizontalen oder vertikalen Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallen, bevorzugt von Leichtmetallen und insbesondere von Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Dazu eignen sich insbesondere alle handelsüblichen Aluminiumlegierungen und Aluminium aller Reinheitsgrade.
  • Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemässe Kokille für das Stranggiessen von Metalllegierungen zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, verwendet. Solche als Vormaterial dienenden Walz- oder Pressbarren zeigen nach deren Erwärmung auf eine Temperatur, welche zwischen der entsprechenden Solidus- und Liquidustemperatur der Metallegierung liegt, thixotrope Eigenschaften. Die Metallegierungen solcher Walz- oder Pressbarren enthalten im thixotropen Zustand die zurückentwickelten dentritischen, primär festen Partikel in einer diese umgebenden Matrix aus flüssigem Metall. Für die Erreichung beispielsweise guter Giess-, Walz- und Fertigteileigenschaften weisen Walz- oder Pressbarren, die im thixotropen Zustand weiterverarbeitet werden, bevorzugt ein homogen verteiltes, feines und isotropes Korn auf, wobei die degenerierten Dentriten vorzugsweise eine globulistische Form zeigen.
  • Der Tragkörper der erfindungsgemässen Kokille kann aus einem beliebigen Werkstoff, welcher der Kokille eine genügende mechanische und thermische Festigkeit sowie eine genügende Formbeständigkeit verschafft, bestehen. Zweckmässigerweise werden Metalle oder Metallegierungen und insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen eingesetzt. Ganz bevorzugt besteht der Tragkörper aus AlMgSi-Legierungen.
  • Die Innenhülse besteht bevorzugt aus Aluminium oder dessen Legierungen oder Kupfer oder dessen Legierungen. Ganz bevorzugt besteht die Innenhülse aus AlMgSi-Legierungen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Kokille besteht die Innenhülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und weist an der gegen den Kokillenhohlraum gerichteten Oberfläche eine Graphitschicht oder einen Graphitring auf.
  • Die Abmessungen der erfindungsgemässen Kokille hängen beispielsweise von den gewünschten Endabmessungen der Walz- oder Pressbarren ab. Die Länge des Kokillenhohlraumes bzw. die Länge der Innenhülse beträgt beispielsweise 2 bis 20 cm, zweckmässigerweise 2 bis 10 cm und bevorzugt zwischen 3 und 6 cm. Die Länge des Tragkörpers beträgt beispielsweise 3 bis 25 cm, zeckmässigerweise 3 bis 15 cm und bevorzugt zwischen 4 und 8 cm. Der Durchmesser des Kokillenhohlraumes beträgt beispielsweise 3 bis 20 cm, zeckmässigerweise 4 bis 15 cm und bevorzugt zwischen 6 und 15 cm. Der äussere Durchmesser des Tragkörpers ist an sich unkritisch; er beträgt beispielsweise 8 bis 25 cm, zeckmässigerweise 9 bis 20 cm und bevorzugt zwischen 11 und 18 cm.
  • Die Kokillenelemente sind lösbar miteinander verbunden. Das Fügen der beiden Kokillenelemente geschieht durch Einschieben der Innenhülse in den Tragkörper, wobei die Innenhülse bevorzugt im wesentlichen vollständig in den Tragkörper eingeschoben wird. Bevorzugt weisen die lösbar gefügten Kokillenelemente eine -- gegenüber flüssigen Medien -- dichte Verbindung auf.
  • Die Innenhülse auf der dem Tragkörper zugewandten Seite und/oder der Tragkörper auf der der Innenhülse zugewandten Seite sind derart beschaffen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente zwischen Innenhülse und Tragkörper ein bezüglich der Kokillenachse konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die sogenannte zweite Kühlmittelkammer, für die Aufnahme von Kühlmittel entsteht. Diese zweite Kühlmittelkammer ermöglicht das Kühlen der Innenhülse, wodurch die dem Kokillenhohlraum zugewandte Oberfläche der Innenhülse, die sogenannte Innenfläche der Innenhülse, als Kühlfläche für das während dem Stranggiessen vorbeifliessende Stranggussmaterial dient. Um einen möglichst guten Wärmefluss zwischen dem zu kühlenden Stranggussmaterial und dem in der zweiten Kühlmittelkammer befindlichen Kühlmittel zu gewährleisten, weist die im wesentlichen hohlzylinderförmige Innenhülse zweckmässigerweise eine dünne Wandstärke auf.
  • Bevorzugt enthält der Tragkörper zur Aufnahme von Kühlmittel einen bezüglich der Kokillenachse konzentrischen, ringförmigen Hohlraum, die sogenannte erste Kühlmittelkammer, sowie Mittel für die Zufuhr von Kühlmittel aus einer externen Kühlmittelversorgung in die erste Kühlmittelkammer, wobei die erste und zweite Kühlmittelkammer miteinander über eine oder mehrere Verbindungskanäle oder eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringförmige Verbindungsöffnung verbunden sind. Die Verbindungskanäle können beispielsweise im Tragkörper befindliche Bohrungen darstellen. Die ringförmige Verbindungsöffnung wird bevorzugt durch eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung im Tragkörper gebildet, wobei die ringnutförmige Ausnehmung wenigstens teilweise die ringförmige Verbindungsöffnung bildet und derart ausgebildet ist, dass sie einen mit Durchangsbohrungen versehenen, ringförmigen Körper, den sogenannten Kühlmittel-Verteilerring, aufnehmen kann. Der ringförmige Körper stellt beispielsweise ein mit Durchgangbohrungen versehener Metallring dar. Die ringnutförmige Ausnehmung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die gegen den Kokillenhohlraum gerichtete Oberfläche des in die ringnutförmige Ausnehmung eingesetzten Kühlmittel-Verteilerringes bündig mit der Innenfläche des Tragkörpers abschliesst. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform schliessen zwei benachbarte Durchgangsbohrungen des Kühlmittel-Verteilerringes, im Querschnitt des Kühlmittel-Verteilerringes betrachtet, bezüglich der Kokillenachse jeweils den selben Zentriwinkel ein. Ganz besonders bevorzugt beträgt der bezüglich der Kokillenachse von zwei Durchgangsbohrungen eingeschlossene Zentriwinkel 6 bis 12°. Dabei beziehen sich die Winkelangaben in vorliegendem Text immer auf einen Vollkreis von 360°.
  • Bevorzugt weist der Tragkörper wenigstens einen, vorzugsweise 1 bis 4, Kühlmittelkanäle auf, durch welche die erste Kühlmittelkammer mit der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers für den Anschluss an die externe Kühlmittelversorgung verbunden ist. Mit zuflusseitiger Stirnfläche wird dabei die der Zuflussöffnung zugewandte Seite des Tragkörpers bezeichnet.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weist der Tragkörper an der dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite bevorzugt eine zylinderförmige Innenfläche auf, an die am austrittsseitigen Ende eine gegen den Kokillenhohlraum gerichtete, ringförmige Rippe angeformt ist. Die Innenhülse stellt besonders bevorzugt einen hohlzylinderförmigen Teil mit einem am zuflusseitigen Ende angeformten ringförmigen Flansch dar, wobei der ringförmige Flansch gegen den Tragkörper gerichtet ist und der hohlzylinderförmige Teil der Innenhülse auf die Rippe des Tragkörpers und der ringförmige Flansch auf die zylinderförmige Innenfläche des Tragkörpers zu liegen kommt, so dass der durch die Innenhülse und den Tragkörper eingeschlossene ringförmige Hohlraum die zweite Kühlmittelkammer bildet.
  • Dabei ist die Höhe des Flansch und die Höhe der Rippe bevorzugt derart gewählt, dass die Innenfläche der Innenhülse eine gerade Zylinderfläche darstellt, dessen Zylinderachse mit der Kokillenachse zusammenfällt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weist die zweite Kühlmittelkammer Mittel zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum auf. Bevorzugt bestehen die Mittel zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens aus einer Vielzahl, vorzugsweise 40 bis 70, von Sekundär-Kühlmittelkanälen, die einerseits mit der zweiten Kühlmittelkammer in Verbindung stehen und andererseits schräg auf die Oberfläche des aus der Kokille austretenden Walz- oder Pressbarrens gerichtet sind.
  • Besonders bevorzugt sind die Sekundär-Kühlmittelkanäle radial gleichmässig angeordnet, so dass im Kokillenquerschnitt betrachtet zwei benachbarte Sekundär-Kühlmittelkanäle bezüglich der Kokillenachse jeweils den selben Zentriwinkel einschliessen, wobei der Zentriwinkel, bezogen auf einen Vollkreis von 360°, vorzugsweise zwischen 5 und 10° beträgt
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weisen die Kokillenelemente Mittel für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse auf. Besonders bevorzugt weist die Innenhülse auf der dem Tragkörper zugewandten Seite und/oder der Tragkörper auf der der Innenhülse zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung auf, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente ein ringförmiger Hohlraum, der Schmiermittel-verteilerring, zur Aufnahme von Schmiermittel gebildet wird. Besonders bevorzugt wird die ringnutförmige Ausnehmung zuflusseitig und austrittsseitig mit ringförmigen Dichtungsmittel, die zwischen die Innenhülse und den Tragkörper zu liegen kommen, abgedichtet. Ganz besonders bevorzugt weisen der Tragkörper an der der Innenhülse zugewandten Seite und/oder die Innenhülse an der dem Tragkörper zugewandten Seite zufluss- und abflusseitig zum Schmiermittel-Verteilerring ringnutförmige Ausnehmungen auf, die derart angeordnet sind, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente ringförmige Hohlräume entstehen, in welche die Dichtungsmittel, beispielsweise Dichtungsringe, eingeführt werden können.
  • Der Schmiermittelverteilerring steht bevorzugt über eine Vielzahl, vorzugsweise 15 bis 30, von in die Innenhülse eingelassene Schmiermittelkanäle mit der zuflusseitigen Stirnfläche der Innenhülse in Verbindung, und der Schmiermittel-Verteilerring ist mit wenigstens einem, vorzugsweise 1 bis 4, in den Tragkörper eingelassenen Schmiermittelfüllkanälen für die Zufuhr von Schmiermittel aus einer externen Schmiermittelversorgung verbunden, wobei der Anschluss des Schmiermittelfüllkanales an die externe Schmiermittelversorgung vorzugsweise an der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers geschieht. Ganz besonders bevorzugt schliessen -- in einem Querschnitt durch die Innenhülse betrachtet -- zwei benachbarte Schmiermittelkanäle bezüglich der Kokillenachse jeweils den selben Zentriwinkel ein, wobei der Zentriwinkel vorzugsweise 10 bis 30° beträgt.
  • Weiter bevorzugt weist die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse eine ringnutförmige Ausnehmung auf, den sogenannten Schmiermittelaustrittsring, welcher die an die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse mündenden Schmiermittelkanäle miteinander verbindet. Dieser Schmiermittelaustrittsring hat die Aufgabe die radiale Verteilung des Schmiermittels weiter zu verbessern.
  • Zur Gewährleistung einer günstigen Schmiermittelverteilung auf der das Stranggussmaterial aufnehmenden Innenfläche der Innenhülse weist die Innenhülse in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille an ihrer Innenfläche Schmiermittel-Führungsmittel auf. Diese Schmiermittel-Führungsmittel können beispielsweise im wesentlichen parallel zur Kokillenachse verlaufende Rillen darstellen. Zweckmässigerweise sind die Rillen derart ausgestaltet, dass sie sich bezüglich ihrer Rillentiefe und Rillenbreite in Richtung der Austrittsöffnung konisch erweitern. Damit das Schmiermittel nicht zu einem wesentlichen Anteil durch die Schmiermittel-Führungsmittel wegfliesst ohne die restliche Innenfläche der Innenhülse zu schmieren, beginnen die Schmiermittel-Führungsmittel bevorzugt nicht gleich an der Zuflussöffnung, d.h. die Schmiermittel-Führungsmittel beginnen in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille -- in Fliessrichtung des Stranggussmaterials betrachtet -- erst nach einer gewissen Strecke, die beispielsweise 1/4 bis 1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes entspricht. Die Anzahl der benötigten Rillen hängt beispielsweise vom Stranggussmaterial, dem Schmiermittel, den Stranggussparametern und der Grösse des Kokillenhohlraumes ab und liegt zweckmässigerweise bei 100 bis 300, bevorzugt 150 bis 200 Rillen.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die erfindungsgemässe Aufgabe dadurch gelöst, dass ein schmelzflüssiges Metall oder eine schmelzflüssige Metallegierung, d.h. ein schmelzflüssiges Stranggussmaterial, durch eine aus wenigstens zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen bestehende, formgebende Kokille mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse, der Kokillenachse, geführt wird, wobei ein Kokillenelement, der Tragkörper, bezüglich der Kokillenachse aussen und ein Kokillenelement, die Innenhülse, innen liegt, die Kokillenelemente lösbar miteinander verbunden sind, und die Kokillenelemente Mittel für die Kühlmittelzufuhr zur Kühlung der dem Kokillenhohlraum zugewandten Innenfläche der Innenhülse sowie zur Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum aufweisen, und die Kokillenelemente weitere Mittel für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse aufweisen, die gesamte Innenfläche der Innenhülse kontinuierlich geschmiert wird, das Stranggussmaterial an der Innenfläche der Innenhülse einer primären Kühlung unterworfen wird, so dass der aus der Kokille austretende Walz- oder Pressbarren wenigstens in seiner äusseren Randzone in fester Form vorliegt und der Walz- oder Pressbarren nach dessen Austritt aus der Kokille durch eine sekundäre Kühlung mittels Kühlmittelbeaufschlagung weiter gekühlt wird.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum horizontalen oder vertikalen Stranggiessen von Aluminium oder dessen Legierungen, wobei Aluminium aller Reinheitsgrade und alle handelsüblichen Aluminiumlegierungen in Frage kommen.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird bevorzugt zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten, beispielsweise globulistischen Dentriten bestehen, verwendet, wobei das Stranggussmaterial wenigstens in der ganzen Verfestigungszone kräftig gerührt wird.
  • Zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, eignen sich beispielsweise Aluminium-, Magnesium- oder Zinklegierungen und insbesondere AlSi-, AlSiMg-, AlSiCu-, AlMg-, AlCuTi- und AlCuZnMg-Legierungen.
  • Das schmelzflüssige Stranggussmaterial wird beispielsweise mittels einer Einlaufdüse, die wenigstens teilweise eine Keramikmanschette bildet, in die erfindungsgemässe Kokille eingeführt. Wesentlich für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, ist das kräftige Rühren des Stranggussmaterials, beispielsweise bereits in einem Teil dieser Keramikmanschette, sowie in der ganzen Verfestigungszone, d.h. im gesamten Kokillenhohlraum und dem Bereich des Walz- oder Pressbarrens, in dem ein Teil der Legierung noch im schmelzflüssigen Zustand vorliegt
  • Das Rühren des schmelzflüssigen Stranggussmaterials geschieht bevorzugt durch eine elektromagnetische Rührvorrichtung, die ein um die Kokillenachse rotierendes Magnetfeld erzeugt. Besonders bevorzugt geschieht das Rühren mittels einem Stator eines mehrpoligen, beispielsweise zwei-, vier-, oder insbesondere sechspoligen Induktionsmotors.
  • Vorliegende Erfindung wird beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 3 weiter erläutert.
  • Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf den zuflusseitigen Teil der erfindungsgemässen Kokille.
  • Figur 2 zeigt einen durch die Kokillenachse verlaufenden Längsschnitt der Kokille entlang der Linie B-B nach Figur 1.
  • Figur 3 zeigt einen Längsschnitt der Kokille entlang der Linie A-A nach Figur 1 und zeigt somit einen Kokillen-Längsschnitt, der einerseits durch einen Schmiermittelfüllkanal und andererseits durch einen Kühlmittelkanal verläuft.
  • Figur 1 zeigt die Draufsicht auf den zuflusseitigen Teil einer erfindungsgemässen Kokille zum horizontalen oder vertikalen Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren. Die Draufsicht zeigt die zuflusseitigen Stirnflächen der miteinander lösbar verbundenen Kokillenelemente, des Tragkörpers 20 und der Innenhülse 30, wobei die beiden Kokillenelemente 20, 30 eine konzentrische Mittelachse, die sogenannte Kokillenachse m, aufweisen und bezüglich dieser einen rotationssymmetrischen Querschnitt zeigen. Die Draufsicht zeigt zudem die kreisförmige Zuflussöffnung 12 des Kokillenhohlraumes 10. Die Innenhülse 30 liegt im lösbar verbundenen Zustand der Kokillenelemente 20, 30 -- wenigstens teilweise -- direkt an der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 an, wobei die zuflusseitige Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 bezüglich der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers 20 zurückversetzt ist, so dass dadurch ein Hohlraum, die Düsen-Aussparung 28, entsteht, in den eine -- nicht dargestellte -- Manschette, beispielsweise aus keramischem Material, einer Einlaufdüse für das durch die Kokille zu führende Stranggussmaterial formschlüssig eingeführt werden kann. Die Manschette der Einlaufdüse wird dabei mit der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse dicht gefügt, so dass während dem Stranggiessen kein Stranggussmaterial zwischen der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 und der Manschette der Einlaufdüse austreten kann.
  • Der in Figur 1 gezeigte Tragkörper 20 weist zwei Kühlmittelkanäle 21 zum Einleiten von Kühlmittel in die erste Kühlmittelkammer 22 auf, wobei die beiden Kühlmittelkanäle 21 im Querschnitt bezüglich der Kokillenachse m einen Zentriwinkel von 180° einschliessen. Die Kühlmittelkanäle 21 verbinden die erste Kühlmittelkammer 22 mit der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers 20. Die Kühlmittelkanäle 21 weisen in der Draufsicht eine kreisrunde Öffnung auf und verlaufen parallel zur Kokillenachse m ins Innere des Tragkörpers 20. Figur 1 zeigt weiter die Öffnung eines im Tragkörper 20 befindlichen Schmiermittelfüllkanales 43, der im Querschnitt bezüglich der Kokillenachse m mit den Kühlmittelkanälen 21 einen Zentriwinkel von 90° (rechter Winkel) einschliesst. Der Schmiermittelfüllkanal 43 weist in der Draufsicht eine kreisrunde Öffnung auf und verläuft parallel zur Kokillenachse m ins Innere des Tragkörpers 20.
  • Die in Figur 1 dargestellte Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Kokille zeigt weiter die zuflusseitigen Öffnungen einer Vielzahl von Schmiermittelkanälen 42 sowie einen Schmiermittelaustrittsring 41. Die zuflusseitigen Öffnungen der Schmiermittelkanäle 42 sind gleichmässig über die Stirnseite des Tragkörpers verteilt, d.h. zwei benachbarte Schmiermittelkanäle 42 schliessen im Querschnitt gesehen, bezüglich der Kokillenachse m, immer denselben Zentriwinkel ein. Der Schmiermittelaustrittsring 41 stellt eine ringnutförmige Ausnehmung in der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 dar, welche das aus den Schmiermittelkanälen 42 austretende Schmiermittel sammelt und gleichmässig über den ganzen Schmiermittelaustrittsring 41 verteilt. Das Schmiermittel wird während dem Stranggiessprozess vom durch den Kokillenhohlraum 10 fliessenden Stranggussmaterial erfasst, wodurch ein gleichmässig dünner Schmiermittelfilm zwischen Stranggussmaterial und der Innenfläche 46 der Innenhülse 30 gebildet wird.
  • Figur 2 zeigt einen durch die Kokillenachse m verlaufenden Längsschnitt der Kokille entlang der Linie B-B nach Figur 1. Dabei ist die mit dem Tragkörper 20 lösbar verbundene Innenhülse 30 dargestellt. Der von der Innenfläche 46 der innenhülse 30 und den Zufluss- und Austrittsöffnungen 12, 14 umschlossene Raum bildet den zylinderförmigen Kokillenhohlraum 10. Der Tragkörper 20 liegt bezüglich dem Kokillenhohlraum 10 aussen und die Innenhülse 30 innen.
  • Der Tragkörper 20 enthält eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringförmige, erste Kühlmittelkammer 22, die durch wenigstens einen Kühlmittelkanal 21 zum Einleiten des Kühlmittels in die erste Kühlmittelkammer 22 mit der zuflusseitigen Oberfläche des Tragkörpers 20 verbunden ist.
  • Die Innenhülse 30 ist auf der dem Tragkörper 20 zugewandten Seite derart beschaffen, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente 20, 30 zwischen Innenhülse 30 und Tragkörper 20 eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringförmige, zweite Kühlmittelkammer 32 entsteht, die mit der ersten Kühlmittelkammer 22 über einen Kühlmittel-Verteilerring 26 verbunden ist.
  • Der Kühlmittel-Verteilerring 26 stellt einen als separates Kokillenelement gestalteten Metallring mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen 27 dar, wobei zwei benachbarte Durchgangsbohrungen 27 querschnittlich betrachtet bezüglich der Kokillenachse m jeweils den selben Zentriwinkel einschliessen. Der Tragkörper 20 weist an seiner dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung auf, die wenigstens teilweise eine ringförmige Verbindungsöffnung mit der ersten Kühlmittelkammer 22 aufweist. Die ringnutförmige Ausnehmung dient zur Aufnahme des mit Durchgangsbohrungen 27 versehenen Kühlmittel-Verteilerringes 26. Die ringnutförmige Ausnehmung und der Kühlmittel-Verteilerring 26 sind derart ausgestaltet, dass der Kühlmittel-Verteilerring 26 formschlüssig in die ringnutförmige Ausnehmung des Tragkörpers 20 passt, d.h. dass die Innenfläche des Kühlmittel-Verteilerringes 26 bündig mit der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 abschliesst. Zum Einsetzen eines aus einem mit Durchgangsbohrungen 27 versehenen Metallring bestehenden Kühlmittel-Verteilerringes 26 in die ringnutförmige Ausnehmung kann der Kühlmittel-Verteilerring 26 beispielsweise an einer Stelle aufgetrennt werden, so dass sich der Kühlmittel-Verteilerring 26 zum Einführen in die ringnutförmige Ausnehmung elastisch verformen lässt.
  • Die Innenhülse 30 weist auf der dem Tragkörper 20 zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse m ringnutförmige Ausnehmung auf, die im Zusammenwirken mit der dem Kokillenhohlraum 10 zugewandten Seite des Tragkörpers 20 einen ringförmigen Hohlraum, den Schmiermittelverteilerring 40, zur Aufnahme von Schmiermittel bildet Der Schmiermittelverteilerring 40 ist mit einem in den Tragkörper 20 eingelassenen Schmiermittelfüllkanal 43 verbunden. Der Schmiermittelverteilerring 40 dient somit zur radialen Verteilung des durch den Schmiermittelfüllkanal 43 einfliessenden Schmiermittels. Dieser Schmiermittelverteilerring 40 steht zudem über eine Vielzahl von in die Innenhülse 30 eingelassene Schmiermittelkanäle 42 mit der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 in Verbindung, so dass das im Schmiermittelverteilerring 40 befindliche Schmiermittel durch die radial, beispielsweise gleichmässig, verteilten Schmiermittelkanäle 42 in den an der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 befindlichen Schmiermittelaustrittsring 41 fliessen kann. Die Schmiermittelkanäle 42 sind bevorzugt derart angeordnet, dass in einem Kokillenquerschnitt betrachtet zwei benachbarte Schmiermittelkanäle 42 bezüglich der Kokillenachse m jeweils den selben Zentriwinkel einschliessen. Im Schmiermittelaustrittsring 41 wird das Schmiermittel erneut radial gleichmässig verteilt. Während dem Stranggiessprozess wird das sich im Schmiermittelaustrittsring 41 befindliche Schmiermittel vom vorbeifliessenden Stranggussmaterial kontinuierlich erfasst, so dass sich zwischen Stranggussmaterial und der Innenfläche 46 der Innenhülse 30 ein dünner Schmiermittelfilm ausbildet
  • Der aus der ringnutförmigen Ausnehmung der Innenhülse 30 und der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 gebildete Schmiermittelverteilerring 40 ist zuflusseitig und austrittsseitig mit ringförmigen Dichtungsmittel 44, die zwischen die Innenhülse 30 und den Tragkörper 20 zu liegen kommen, abgedichtet, d.h. beidseitig der für die Bildung des Schmiermittelverteilerringes 40 notwendigen, ringnutförmigen Ausnehmung der Innenhülse 30 kann die Innenhülse parallel zum Schmiermittelverteilerring 40 verlaufende, senkrecht zur Kokillenachse befindliche, weitere ringnutförmige Ausnehmungen aufweisen, die -- beispielsweise zusammen mit entsprechenden Ausnehmungen im Tragkörper 20 -- zur Aufnahme von ringförmigen Dichtungsmitteln 44, wie Dichtungsringe, dienen.
  • Die Innenhülse 30 weist zudem an ihrer Innenfläche 46 parallel zur Kokillenachse m verlaufende Rillen 50 auf, wobei sich die Rillen 50 bezüglich ihrer Rillentiefe und Rillenbreite in Richtung der Austrittsöffnung 14 konisch erweitern. Diese Rillen 50 dienen im wesentlichen zur Führung des Schmiermittels im austrittsseitigen Bereich des Kokillenhohlraumes 10, d.h. sie dienen zur radial gleichmässigen Verteilung des Schmiermittels. Damit das Schmiermittel nicht zum wesentlichen Teil durch die Rillen 50 wegfliesst ohne einen gleichmässig über die Innenfläche 46 verteilten Schmiermittelfilm zu bilden, beginnen die in die Innenhülse eingearbeiteten Rillen 50 in Fliessrichtung des Stranggussmaterials erst nach einer gewissen Strecke, die beispielsweise 1/4 bis 1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes 10 oder der Innenhülse 30 entspricht
  • Der Tragkörper 20 weist an der dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite eine zylinderförmige Innenfläche 16 auf, an die am austrittsseitigen Ende eine gegen den Kokillenhohlraum 10 gerichtete, ringförmige Rippe 18 angeformt ist. Die Innenhülse 30 weist einen hohlzylinderförmigen Teil 34 mit einem am zuflusseitigen Ende angeformten ringförmigen Flansch 36 auf, wobei der ringförmige Flansch 36 gegen den Tragkörper 20 gerichtet ist. Der ringförmige Flansch 36 enthält die Schmiermittelkanäle 42 und die für die Schaffung des Schmiermittelverteilerringes 40, des Schmiermittelaustrittsringes 41 sowie die zur Aufnahme der Dichtungsmittel 44 benötigten ringnutförmigen Ausnehmungen. Der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse 30 weist im austrittsseitigen Bereich auf der gegen den Tragkörper gerichteten Seite eine weitere ringnutförmige Ausnehmung, den Anschlag 39, auf. Dieser dient zur formschlüssigen Aufnahme des äusseren, gegen den Kokillenhohlraum 10 ragenden Bereiches der ringförmigen Rippe 18 des Tragkörpers 20.
  • Das Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente 20, 30 geschieht zweckmässigerweise durch Einschieben der Innenhülse 30 in den Tragkörper 20, wobei der im austrittsseitigen Bereich der Innenhülse 30 liegende, ringförmige Anschlag 39 formschlüssig in den äusseren Bereich der gegen den Kokillenhohlraum 10 ragenden, ringförmigen Rippe 18 des Tragkörpers 20 greift. Beim Ineinanderschieben der Kokillenelemente 20, 30 kommt somit der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse 30 auf die ringförmige Rippe 18 und die Anformung 38 des ringförmigen Flansch 36 auf die zylinderförmige Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 zu liegen, so dass der durch die Innenhülse 30 und den Tragkörper 20 eingeschlossene ringförmige Hohlraum die zweite Kühlmittelkammer 32 bildet Die Höhe des Flansch 36 und die Höhe der ringförmigen Rippe 18 sind derart gewählt, dass die Innenfläche 46 der Innenhülse 30 eine gerade Zylinderfläche darstellt, dessen Zylinderachse mit der Kokillenachse m zusammenfällt.
  • Der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse 30 dient der Primärkühlung des durch den Kokillenhohlraum 10 fliessenden Stranggussmaterials und weist demzufolge -- der guten Wärmeableitung vom Stranggussmaterial auf das Kühlmittel wegen -- vorzugsweise eine dünne Wandstärke auf. Bevorzugt besteht wenigstens der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse 30 aus einem gut wärmeleitenden Material, bevorzugt Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Weiter bevorzugt werden hohlzylinderförmige Teile 34 aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, welche auf der dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite einen Graphitring aufweisen.
  • Die ringförmige Rippe 18 des Tragkörpers 20 weist weiter eine Vielzahl, beispielsweise 40 bis 60, von schräg auf den aus der Kokille austretenden Barren gerichteten Sekundär-Kühlmittelkanälen 24 auf, die mit der zweiten Kühlmittelkammer 32 in Verbindung stehen und zur Sekundärkühlung mittels Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Verlassen der Austrittsöffnung 14 dienen.
  • Figur 3 zeigt einen Längsschnitt der Kokille entlang der Linie A-A nach Figur 1 und zeigt somit einen Kokillen-Längsschnitt, der einerseits durch einen Schmiermittelfüllkanal 43 und andererseits durch einen Kühlmittelkanal 21 verläuft. In diesem Längsschnitt sind neben den bereits in Figur 2 gezeigten Merkmalen ein Kühlmittelkanal 21 zum Einleiten des Kühlmittels in die erste Kühlmittelkammer 22 und der Schmiermittelfüllkanal 43 zum Einleiten von Schmiermittel in den Schmiermittelverteilerring 40 dargestellt.
  • Die erfindungsgemässe Kokille kann zur Herstellung von konventionellen Walz- oder Pressbarren durch Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallegierungen oder zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, eingesetzt werden. Die erfindungsgemässe Kokille erlaubt das schnelle Ersetzen der Innenhülse, d.h. das Ersetzen nur des der Abrasion und Verschmutzung ausgesetzten Teiles der Kokille, wodurch die Fertigungskosten von Walz- oder Pressbarren gegenüber denjenigen von mit aus dem Stand der Technik bekannten Kokillen hergestellten Walz- oder Pressbarren erheblich gesenkt werden können.

Claims (19)

  1. Kokille zum Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren, wobei die Kokille einen hohlzylinderförmigen Körper mit einem zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) sowie einer Zufluss- (12) und einer Austrittsöffnung (14) darstellt, und die Kokille aus wenigstens zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen (20, 30) mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse, der Kokillenachse (m), besteht, wobei ein Kokillenelement, die Innenhülse (30), bezüglich der Kokillenachse (m) innen liegt und den zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) seitlich begrenzt, und das andere Kokillenelement, der Tragkörper (20), bezüglich der Kokillenachse (m) aussen liegt und die Innenhülse (30) aufnimmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kokillenelemente (20, 30) durch Einschieben der Innenhülse (30) in den Tragkörper (20) lösbar miteinander verbunden sind, und die Innenhülse (30) auf der dem Tragkörper (20) zugewandten Seite und/oder der Tragkörper (20) auf der der Innenhülse (30) zugewandten Seite derart beschaffen sind, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente (20, 30) zwischen Innenhülse (30) und Tragkörper (20) ein bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die zweite Kühlmittelkammer (32), für die Aufnahme von Kühlmittel entsteht
  2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (20) einen bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrischen, ringförmigen Hohlraum, die erste Kühlmittelkammer (22), zur Aufnahme von Kühlmittel, sowie Mittel (21) für die Zufuhr von Kühlmittel aus einer externen Kühlmittelversorgung in die erste Kühlmittelkammer (22) enthält, wobei die erste und die zweite Kühlmittelkammer (22, 32) miteinander über eine oder mehrere Verbindungskanäle (27) oder eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringförmige Verbindungsöffnung verbunden sind.
  3. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Verbindungsöffnung durch eine bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung im Tragkörper (20) gebildet wird, wobei die ringnutförmige Ausnehmung wenigstens teilweise die ringförmige Verbindungsöffnung bildet und derart ausgebildet ist, dass sie einen mit Durchangsbohrungen (27) versehenen ringförmigen Körper, den Kühlmittel-Verteilerring (26), aufnehmen kann.
  4. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (20) wenigstens einen, vorzugsweise 1 bis 4, Kühlmittelkanäle (21) aufweist, durch welche die erste Kühlmittelkammer (22) mit der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers (20) für den Anschluss an die externe Kühlmittelversorgung verbunden ist
  5. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kühlmittelkammer (32) Mittel (24) zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum (10) aufweist.
  6. Kokille nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum (10) aus einer Vielzahl, vorzugsweise 40 bis 70, von Sekundär-Kühlmittelkanälen (24) bestehen, die einerseits mit der zweiten Kühlmittelkammer (32) in Verbindung stehen und andererseits schräg auf die Oberfläche des aus der Kokille austretenden Walz- oder Pressbarrens gerichtet sind.
  7. Kokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Kühlmittelkanäle (24) radial gleichmässig angeordnet sind, so dass im Kokillenquerschnitt betrachtet zwei benachbarte Sekundär-Kühlmittelkanäle (24) bezüglich der Kokillenachse (m) jeweils den selben Zentriwinkel einschliessen, wobei der Zentriwinkel -- bezogen auf einen Vollkreis von 360° -- vorzugsweise zwischen 5 und 10° beträgt.
  8. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenelemente (20, 30) Mittel (40, 41, 42, 43) für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) aufweisen.
  9. Kokille nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (30) auf der dem Tragkörper (20) zugewandten Seite und/oder der Tragkörper (20) auf der der Innenhülse (30) zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung aufweisen, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente (20, 30) ein ringförmiger Hohlraum, der Schmiermittelverteilerring (40), zur Aufnahme von Schmiermittel gebildet wird.
  10. Kokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverteilerring (40) zuflusseitig und austrittsseitig mit ringförmigen Dichtungsmittel (44), die zwischen die Innnehülse (30) und den Tragkörper (20) zu liegen kommen, abgedichtet wird.
  11. Kokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverteilerring (40) über eine Vielzahl von in die Innenhülse (30) eingelassene Schmiermittelkanäle (42) mit der zuflusseitigen Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) in Verbindung steht, und der Schmiermittelverteilerring (40) mit wenigstens einem, vorzugsweise 1 bis 4, in den Tragkörper (20) eingelassenen Schmiermittelfüllkanälen (43) für die Zufuhr von Schmiermittel aus einer externen Schmiermittelversorgung verbunden ist, wobei der Anschluss des Schmiermittelfüllkanales (43) an die externe Schmiermittelversorgung vorzugsweise an der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers (20) geschieht.
  12. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Querschnitt durch die Innenhülse (30) betrachtet zwei benachbarte Schmiermittelkanäle (42) bezüglich der Kokillenachse (m) jeweils den selben Zentriwinkel von bevorzugt 10 bis 30° -- bezogen auf einen Vollkreis von 360° -- einschliessen.
  13. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zuflusseitige Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) eine ringnutförmige Ausnehmung, den Schmiermittelaustrittsring (41), aufweist, welcher die an die zuflusseitige Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) mündenden Schmiermittelkanäle (42) miteinander verbindet
  14. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (30) an ihrer Innenfläche (46) Schmiermittel-Führungsmittel (50), die bevorzugt parallel zur Kokillenachse (m) verlaufenden, aufweist
  15. Kokille nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittel-Führungsmittel (50) parallel zur Kokillenachse (m) verlaufende Rillen (50) darstellen, die zuflusseitig erst nach einer Strecke von 1/4 bis 1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes (10) beginnen und sich bevorzugt bezüglich ihrer Rillentiefe und Rillenbreite in Richtung der Austrittöffnung (14) konisch erweitern.
  16. Verfahren zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren durch kontinuierliches Stranggiessen mit einer Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein schmelzflüssiges Metall oder eine schmelzflüssige Metallegierung, das Stranggussmaterial, durch den formgebenden Kokillenhohlraum (10) der Innenhülse (30) geführt wird, wobei die Kokillenelemente (20, 30) Mittel (21, 22, 24, 26, 27, 32) für die Kühlmittelzufuhr zur Kühlung der dem Kokillenhohlraum (10) zugewandten Innenfläche (46) der Innenhülse (30) sowie zur Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum (10) aufweisen, und die Kokillenelemente (20, 30) weitere Mittel (40, 41, 42, 43) für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) aufweisen, die gesamte Innenfläche (46) der Innenhülse kontinuierlich geschmiert wird, das Stranggussmaterial an der Innenfläche (36) der Innenhülse (30) einer primären Kühlung unterworfen wird, so dass der aus der Kokille austretende Walz- oder Pressbarren wenigstens in seiner äusseren Randzone in fester Form vorliegt und der Walz- oder Pressbarren nach dessen Austritt aus der Kokille durch eine sekundäre Kühlung mittels Kühlmittelbeaufschlagung weiter gekühlt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16 zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stranggussmaterial wenigstens in der ganzen Verfestigungszone kräftig gerührt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Rühren des Stranggussmaterials durch eine elektromagnesche Rührvorrichtung geschieht, die ein um die Kokillenachse rotierendes Magnetfeld erzeugt
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rühren mittels einem Stator eines mehrpoligen, beispielsweise zwei-, vier-, oder insbesondere sechspoligen Induktionsmotors geschieht.
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