EP0766608A1 - Stranggiesskokille - Google Patents

Stranggiesskokille

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Publication number
EP0766608A1
EP0766608A1 EP96909916A EP96909916A EP0766608A1 EP 0766608 A1 EP0766608 A1 EP 0766608A1 EP 96909916 A EP96909916 A EP 96909916A EP 96909916 A EP96909916 A EP 96909916A EP 0766608 A1 EP0766608 A1 EP 0766608A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
continuous casting
casting mold
mold
central region
mold according
Prior art date
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Granted
Application number
EP96909916A
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English (en)
French (fr)
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EP0766608B1 (de
Inventor
Franz Wimmer
Heinrich THÖNE
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Publication of EP0766608A1 publication Critical patent/EP0766608A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0766608B1 publication Critical patent/EP0766608B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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
    • 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
    • B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for casting a strand with a polygonal cross-section, with side walls which delimit a mold cavity with a polygonal cross-section, wherein side walls have a central region extending in the casting direction with a first conicity and laterally adjoining the central region with a lower conicity than the first Have taper.
  • a continuous casting mold of this type is known from EP-A - 0 179 364.
  • the edge angle between adjacent side walls of the continuous casting mold decreases in the direction of the strand, i.e. Casting direction, with the proviso that the tensile stresses caused by the shrinkage of the strand shell continuously reduce or compensate in the edge area.
  • This is intended to prevent the strand shell from detaching from the cooled mold wall in the region of the corners, in order to achieve a uniform shell growth, in particular a uniformly thick shell.
  • this is disadvantageous for the following reason:
  • the invention aims at avoiding these disadvantages and difficulties and has as its object to create a continuous casting mold in which a uniform shell growth is ensured with only low frictional forces between the strand and the continuous casting mold.
  • a lifting of the strand shell in the edge region of the strand is to take place in such a targeted manner that weak points locally adjacent to the edges no longer occur and a risk of breakthrough in these regions is substantially reduced, if not completely avoided.
  • the central portion has a conicity which is greater than a conicity adapted to the strand shrinkage and in that the width of the side regions is increasingly increasing in the casting direction up to the end of the continuous casting mold.
  • the central region preferably extends from the end of the continuous casting mold to at least the casting mirror region, the central region expediently being formed by a flat surface and having a constant taper over its entire length.
  • a sharp increase in the frictional forces between the strand shell and the mold side walls is reliably avoided if the central region has a taper in the range between 1.5 to 2.5% / m mold length, preferably in the range between 2 to 2.5 f- / m mold length
  • the side regions extend from the end of the continuous casting mold to below the casting level region, but up to the upper half of the mold, i.e. it is sufficient if the side areas only extend to where, for the first time, the strand shell is lifted off in the edge area.
  • the side areas are convex in cross section, the side areas and the central area advantageously having a common tangential surface at the transition from the side areas to the central area.
  • the convexly curved cross section of the side regions expediently has an increasing curvature starting from the transition to the central region to the corner region.
  • a side wall of the continuous casting mold according to the invention is easy to produce if the convexly curved cross section of the side regions is formed by circular lines with two different radii which have a tangential transition.
  • the taper of the side regions is preferably less than a taper adapted to the strand shrinkage.
  • Adequate clearance of the edge areas of the strand is provided if the taper of the side areas in the corner areas of the mold cavity is a maximum of 1.5 to 2.0 ( 7r / m mold length, the taper of the side areas advantageously being a minimum of 0 r / m mold length.
  • the transitions from the central region to the side regions each expediently start from corner regions of adjoining side surfaces of the continuous casting mold and, viewed in the casting direction, approach the center line of symmetry in an arcuate manner, the arcuate transitions advantageously increasing towards the end of the continuous casting mold Have curvature.
  • FIG. 1 a view of an inside of a side wall of a continuous casting mold
  • FIG. 2 a plan view of a continuous casting mold. which is formed from four of the side walls shown in FIG. 1.
  • Fig. 3 illustrates a section along the line III-I1I of Fig. 1 on an enlarged scale.
  • 4 and 5 each illustrate on an enlarged scale edge areas of a continuous casting mold in cross section with the strand located in the continuous casting mold, FIG. 4 showing the conditions which occur in a conventional continuous casting mold and
  • FIG. 5 shows the conditions in a continuous casting mold according to the invention
  • the side wall 1 of a continuous casting mold 2 shown in FIG. 1 serves to form a mold cavity 3 shown in FIG. 2, which has approximately a cross section of a billet.
  • the side wall 1 has a top-to-bottom, i.e. extending from the pouring area 4 to the end 5 of the continuous casting mold 2.
  • Middle section 6. which is formed symmetrically to the longitudinal center axis 7 or symmetry center line of the side wall 1.
  • This central area 6 is approximately tongue-shaped, but the central area in the pouring area 4 and preferably over an area X. which is slightly more than the first quarter of the longitudinal extent 9 of the side wall 1, extends over the entire width 10 of the side wall 1.
  • the area X extends over a length of 200 to 250 mm with a mold length of approximately 800 mm.
  • the central region 6 has a conicity which is greater than a conicity adapted to the strand shrinkage, namely the conicity is approximately 2 to 2.5 c / ml of mold length 9.
  • the central region 6 is designed to be flat and the conicity of the central region 6 is over the entire length Length 9 of the side wall 1 kept constant.
  • the side areas 11 are, as can be seen in particular from FIG. 3, convex to the mold cavity 3 and connect tangentially to the central area 6 at the transition 12. so that there is no kink in the side wall 1 at the transition 12.
  • the convex curvature of the side regions 11 increases towards the corner regions 13 of the mold cavity 3, i.e. has an increasing curvature.
  • this increasing curvature - when considering the cross-section of the side wall 1 - is realized by circular arcs with different radii R 1 and R 1 which adjoin one another, an area with a very large radius R 1 adjoining the central area 6 and an area to this area with a smaller radius R_.
  • the taper of the side areas 1 1 is less than the taper of the central area. It is expediently less than a taper adapted to the strand shrinkage; it is advantageously between a minimum of 0 f7 m mold length and 1.5% / m mold length.
  • the taper of the central area is 2.5 c / r / m mold length
  • the central region 6 of the side wall 1 can have a higher conicity over the region X of the mold, over which it extends over the entire width 10 of the side wall 1, than over its remaining longitudinal region.
  • the exaggerated taper of the central region 6 causes the strand shell 15 to rest securely.
  • the shell 15 of the strand is membrane-like, especially in the central region, and it can therefore easily adapt to the excessive conicity present in the central region 6 of the side walls 1.
  • the strand shell 15 is brought into contact with the side walls 1 of the continuous casting mold 2 precisely in the areas in which the weak point zones 16 are formed, specifically on the side areas 11 of the side walls 1, but without a contact pressure between them directly in the corner areas 13 Continuous casting mold 2 and continuous shell 15 to cause.
  • the lower taper of the side regions 11 in combination with the exaggerated taper of the central regions 6 brings about reliable support in this transition region, which is at risk when casting with conventional molds, and thereby good contact and thus heat transfer by heat conduction.
  • the continuous casting mold according to the invention is largely insensitive to a change in the casting parameters. It ensures uniform shell growth and allows the edge regions 19 of the strand to be released, in which no shell weak points nevertheless occur. This minimizes the frictional forces between the strand shell 15 and the side walls I of the continuous casting mold 2 and thus also the shell load on the strand. In addition, this also results in very little mold wear.
  • edge regions 1 have a lower or no taper at all.
  • the strand shell 15 thus has a degree of freedom in these edge regions I from the contour B, so to speak, and does not allow high pressure peaks to arise, so that the pulling forces for pulling the strand out of the continuous casting mold are not increased are.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown in the drawing, but can be modified in various respects.
  • the continuous casting mold 2 can be designed both as a tubular mold and as a plate mold. Their use is not limited to vertical casting.
  • the mold cavity can also have a curved central axis.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Confectionery (AREA)

Description

Strangμießkokille
Die Erfindung betrifft eine Strunggießkokille zum Gießen eines Stranges mit polygonalem Querschnitt, mit Seitenwänden, die einen Kokillenhohlraum mit polygonalem Querschnitt begrenzen, wobei Seitenwände einen sich in Gießrichtung erstreckenden Mittelbereich mit einer ersten Konizität und seitlich an den Mittelbereich anschließende Seitenbereiche mit einer geringeren Konizität als die erste Konizität aufweisen.
Eine Stranggießkokille dieser Art ist aus der EP-A - 0 179 364 bekannt. Gemäß diesem Dokument verkleinert sich der Kantenwinkel zwischen benachbarten Seitenwänden der Stranggießkokille in Stranglaufrichtung, d.h. Gießrichtung, mit der Maßgabe, daß sich die durch die Schwindung der Strangschale verursachten Zugspannungen im Kantenbereich laufend abbauen bzw. kompensieren. Hierdurch sollen Ablöseerscheinungen der Strangschale von der gekühlten Kokillenwand im Bereich der Ecken vermieden werden, um dadurch ein gleichmäßiges Schalenwachstum, insbesondere eine gleichmäßig dicke Schale, zu erreichen. Dies ist jedoch nachteilig, und zwar aus folgendem Grund:
Im Kantenbereich des Stranges kommt es bei herkömmlichen Stranggießkokillen bereits in der ersten Erstarrungsphase des Stranges, also unmittelbar unterhalb des Gießspiegels, durch den im Kantenbereich stattfindenden zweidimensionalen Wärmetransport zu einem besonders starken Schalenwachstum. Dadurch steigt die Steifigkeit der Strangschale im Kantenbereich so stark an, daß der ferrostatische Druck im Inneren des Stranges nicht mehr ausreicht, um die Strangschale im Kantenbereich an die Kokillenseitenwände zu drücken. Es kommt im Kantenbereich zu einem Kontaktverlust. Dieser Kontaktverlust bewirkt, daß im Kantenbereich ein weiteres Abkühlen des Stranges nur mehr durch Wärmestrahlung, nicht mehr jedoch durch Wärmeleitung, stattfinden kann.
Die Folge davon ist ein sofortiges Zurückbleiben des Schalenwachstums gegenüber benachbarten, an den Seitenwänden der Stranggießkokille anliegenden Strangzonen. Direkt an der Kante des Stranges jedoch wird der Wegfall des Wärmeübergangs durch Wärmeleitung durch die zweidimensional wirkende Wärmestrahlung kompensiert. Es bilden sich somit Schwachstellenzonen mit geringerer Schalendicke aus, und zwar jeweils knapp benachbart zu den Kanten des Stranges, wobei sich diese Schwachstellenzonen in Längsrichtung des Stranges erstrecken. Das örtliche Zurückbleiben des Schalenwachstums bewirkt eine inhomogene und somit spannungsreichere und rißempfindlichere Strangschale und ergibt ein Durchbruchsrisiko. Während des Durchlaufens des Stranges durch die Kokille verschieben sich diese
I
BAD ORIGINAL } Schwachstellen geringfügig von den Eckbereichen der Kokille weg zur Mitte der Seitenwände hin.
Versucht man nun gemäß der EP-A - 0 179 364 durch Verkleinung des Kantenwinkels in Gießrichtung das Ablösen der Strangschale von den gekühlten Seitenwänden der Kokille im Bereich der Ecken zu vermeiden, kommt es zunächst zu einer Erhöhung der Ausziehkraft für den Strang infolge vermehrt auftretender Reibung. Weiters tritt übermäßiges Kühlen der Kantenbereiche infolge des über die gesamte Kokillenlänge - zumindest theoretisch - stattfindenden Kontaktes zwischen Strangkanten und Kokillenecken auf, was zu einer weiteren Erhöhung der Reibkräfte zwischen Strang und Stranggießkokille führt Kommt es letztendlich doch zu einem Kontaktverlust im Kantenbereich, tritt der oben beschriebene Effekt des Auftretens von örtlichen Schwachstellen zusätzlich auf.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Stranggießkokille zu schaffen, bei der ein gleichmäßiges Schalenwachstum bei gleichzeitig nur geringen Reibungskräften zwischen Strang und Stranggießkokille sichergestellt ist. Insbesondere soll ein Abheben der Strangschale im Kantenbereich des Stranges derart gezielt vor sich gehen, daß örtlich den Kanten benachbarte Schwachstellen nicht mehr auftreten und ein Durchbruchsrisiko in diesen Bereichen wesentlich verringert wenn nicht gar ganz vermieden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mittelbcrctch eine Konizität aufweist, die größer ist als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizitat und daß die Breite der Seitenbereiche sich in Gießrichtung bis zum Ende der Stranggießkokille zunehmend vergrößernd ausgebildet ist.
Hierdurch ist es möglich, eine gezielte Freistellung der Kantenbereiche des Stranges in der Stranggießkokille zu erreichen, wodurch Reibungskräfte reduziert und ein Klemmen des Stranges mit Sicherheit vermieden wird. Es hat sich herausgestellt, daß durch das membranartige Biegeverhalten der Strangschale in den zentralen Bereichen, wo die Strangschale in den Mittelbereichen der Seitenwände der Stranggießkokille anliegt, ein elastisches Zurückweichen der Strangschale ermöglicht wird, ohne daß jedoch die Reibungskräfte zwischen Strangschale und Seitenwänden der Stranggießkokille stark ansteigen. Durch die erfindungs gemäße Ausgestaltung der Seitenbereiche in Kombination mit dem Mittelbereich der Seitenwände der Stranggießkokille ist neben der gezielten Freistellung des Kantenbereichs des Stranges ein Anliegen der Strangschale in den Bereichen erzielbar, in
ßAD ORIGINAL denen bei herkömmlichen Stranggießkokillen die oben erwähnten örtlichen Schwachstellen auftreten.
Vorzugsweise erstreckt sich der Mittelbereich vom Ende der Stranggießkokille bis mindestens in den Gießspiegelbereich, wobei der Mittelbereich zweckmäßig von einer ebenen Fläche gebildet ist sowie über seine gesamte Länge eine konstante Konizität aufweist.
Ein starkes Ansteigen der zwischen der Strangschale und den Kokillenseitenwänden herrschenden Reibungskräfte wird zuverlässig vermieden, wenn der Mittelbereich eine Konizität im Bereich zwischen 1.5 bis 2,5 %/m Kokillenlänge, vorzugsweise im Bereich zwischen 2 bis 2,5 f-/m Kokillenlänge aufweist
Vorzugsweise erstrecken sich die Seitenbereiche vom Ende der Stranggießkokille bis unterhalb des Gießspiegelbereiches, jedoch bis in die obere Kokillenhälfte, d.h. es genügt, wenn sich die Seitenbereiche nur bis dorthin erstrecken, wo etwa erstmals ein Abheben der Strangschale im Kantenbereich stattfindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenbereiche im Querschnitt konvex gewölbt ausgebildet, wobei vorteilhaft am Übergang der Seitenbereiche in den Mittelbereich die Seitenbereiche und der Mittelbereich eine gemeinsame Tangentialfläche aufweisen.
Zur Sicherstellung der Freistellung der Kantenbereiche des Stranges über die untere Hälfte der Kokille weist zweckmäßig der konvex gewölbte Querschnitt der Seitenbereiche ausgehend vom Übergang zum Mittelbereich bis zum Eckbereich eine zunehmende Krümmung auf.
Einfach herstellbar ist eine Seitenwand der erfindungsgemäßen Stranggießkokille, wenn der konvex gewölbte Querschnitt der Seitenbereiche von Kreislinien mit zwei unterschiedlichen Radien gebildet ist, die einen tangentialen Übergang aufweisen.
Vorzugsweise ist die Konizität der Seitenbereiche geringer als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizität.
Eine hinreichende Freistellung der Kantenbereiche des Stranges ist dann gegeben, wenn die Konizität der Seitenbereiche in den Eckbereichen des Kokillenhohlraumes maximal 1,5 bis 2,0 (7r/m Kokillenlänge beträgt, wobei vorteilhaft die Konizität der Seitenbereiche minimal 0 r/m Kokillenlänge beträgt.
BAD ORIGINAL
L Entsprechend dem bei herkömmlichen Stranggießkokillen beobachteten Schwachstellenverlauf gehen zweckmäßig die Übergänge vom Mittelbereich zu den Seitenbereichen jeweils von Eckbereichen aneinandergrenzender Seitenflächen der Stranggießkokille aus und nähern sich - in Gießrichtung gesehen - bogenförmig der Symmetriemittellinie einer Seitenwand, wobei die bogenförmigen Übergänge vorteilhaft eine zum Ende der Stranggießkokille hin zunehmende Krümmung aufweisen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Ansicht einer Innenseite einer Seitenwand einer Stranggießkokille und Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Stranggießkokille. die aus vier von in Fig. 1 dargestellten Seitenwänden gebildet ist, zeigen. Fig. 3 veranschaulicht einen Schnitt gemäß der Linie III-I1I der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab. In den Fig. 4 und 5 sind jeweils in vergrößertem Maßstab Kantenbereiche einer Stranggießkokille im Querschnitt mit in der Stranggießkokille befindlichem Strang veranschaulicht wobei Fig. 4 die Verhältnisse zeigt, welche bei einer herkömmlichen Stranggießkokille auftreten und Fig. 5 die Verhältnisse bei einer erfindungsgemäßen Stranggießkokille wiedergibt
Die in Fig. 1 dargestellte Seitenwand 1 einer Stranggießkokille 2 dient zur Bildung eines in Fig. 2 dargestellten Kokillenhohlraumes 3, der etwa einen Querschnitt eines Knüppels aufweist. Die Seitenwand 1 weist einen sich von oben bis unten erstreckenden, d.h. vom Eingießbereich 4 bis zum Ende 5 der Stranggießkokille 2 erstreckenden. Mittelbereich 6 auf. der symmetrisch zur Längsmittelachse 7 bzw. Symmetriemitteliinie der Seitenwand 1 ausgebildet ist. Dieser Mittelbereich 6 ist etwa zungenförmig gestaltet, wobei sich jedoch der Mittelbereich im Eingießbereich 4 und vorzugsweise über einen Bereich X. der etwas mehr ausmacht als das erste Viertel der Längserstreckung 9 der Seitenwand 1, über die gesamte Breite 10 der Seitenwand 1 erstreckt. Der Bereich X erstreckt sich bei einer Kokillenläπge von etwa 800 mm über eine Länge von 200 bis 250 mm.
Unterhalb dieses Bereichs X schließen seitlich an den Mittelbereich 6 Seitenbereiche 11 an, wobei die Übergänge 12 vom Mittelbereich 6 zu den Seitenbereichen 1 1 in Draufsicht auf die Seitenwand l bogenförmig gestaltet sind, und zwar mit zum Ende 5 der Stranggießkokille 2 hin zunehmender Krümmung. Hierdurch ergibt sich eine in Gießrichtung stetig und sprungstellenfrei zunehmende Breite der Seitenbereiche 1 1 ; die Maximalbreite befindet sich am Ende 5 der Stranggießkokille 2.
BAD ORIGINAL 0_ Der Mittelbereich 6 weist eine Konizität auf, die größer ist als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizität, und zwar beträgt die Konizität etwa 2 bis 2.5 c/rl m Kokillenlänge 9. Der Mittelbereich 6 ist ebenflächig gestaltet und die Konizität des Mittelbereiches 6 ist über die gesamte Länge 9 der Seitenwand 1 konstant gehalten.
Die Seitenbereiche 1 1 sind, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, konvex zum Kokillenhohlraum 3 gewölbt und schließen an den Mittelbereich 6 am Übergang 12 tangential an. so daß am Übergang 12 kein Knick in der Seitenwand 1 vorhanden ist. Die konvexe Wölbung der Seitenbereiche 1 1 nimmt zu den Eckbereichen 13 des Kokillenhohlraumes 3 hin zu, d.h. weist eine zunehmende Krümmung auf. Zwecks einfacher Herstellung wird diese zunehmende Krümmung - bei Betrachtung des Querschnittes der Seitenwand 1 - durch aneinander anschließende Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien Rι und R: verwirklicht, wobei ein Bereich mit einem sehr großen Radius Rι an den Mittelbereich 6 anschließt, und an diesen Bereich ein Bereich mit einem kleineren Radius R_ anschließt. Die Konizität der Seitenbereiche 1 1 ist geringer als die Konizität des Mittelbereichs. Sie ist zweckmäßig geringer als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizität; sie liegt vorteilhaft zwischen einem Minimum von 0 f7 m Kokillenlänge und 1,5 %/m Kokillenlänge.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt bei einer minimalen Konizität von 0 %/m Kokillenlänge der Seitenwandteile 1 1 das Maß der Einziehung 14 der Eckbereiche 13 gegenüber dem Mittelteil 9 am unteren Ende 5 der Kokille 2 bei einer Kokillenseitenbreite 10 von 160 mm und einer Kokillenlänge von 800 mm etwa 1 mm. wobei die Konizität des Mittelbereiches 2.5 c/r/m Kokillenlänge beträgt
In Fig. 2 sind Kontouren A, B, C der Seitenwände 1 eingezeichnet die am Kokilleneingießbereich 4, am Beginn der Seitenbereiche 1 1 und am Ende 5 der Stranggießkokille 2 vorhanden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Mittelbereich 6 der Seitenwand 1 über den Bereich X der Kokille, über den er sich über die gesamte Breite 10 der Seitenwand 1 erstreckt, eine höhere Konizität aufweisen als über seinen restlichen Längsbereich.
In den Kantenbereichen des Stranges spielt sich bei Stranggießkokillen üblicher Bauart folgendes ab (vgl. Fig. 4):
Geht der Kontakt zwischen der Strangschale 15 und den Seitenwänden 1 ' der Stranggießkokille 2' verloren, so fehlt dort der Beitrag der Wärmeleitung am Wärme Übertrag.
I '
BAD ORIGINAL Übrig bleibt nur noch der Wärmeaustausch durch Strahlung. Die Folge ist ein sofortiges Zurückbleiben des Schalenwachstums gegenüber benachbarten, an den Seitenwänden 1 der Stranggießkokille 2 anliegenden Strangzonen. Es bilden sich Schwachstellenzonen 16 mit geringerer Schalendicke 17 aus, und zwar jeweils knapp benachbart zu den Kanten 18 des Stranges. Direkt an den Kanten I X selbst kompensiert die zweidimensionale Strahlungswärmeabfuhr den Wegfall der Wärmeieitung. Das örtliche Zurückbleiben des Wachstums bewirkt eine inhomogene und somit spannungsreichere und rißempfindlicherere Strangschale 15; die örtlichen Schwachstellen 16 bilden ein Durchbruchsrisiko.
Nachfolgend ist der Effekt der erfindungsgemäßen Stranggießkokille 2 erläutert:
Durch die übertriebene Konizität des Mittelbereichs 6 wird ein sicheres Anliegen der Strangschale 15 bewirkt. Die Schale 15 des Stranges ist gerade im Mittelbereich membranartig weich, und sie kann sich daher ohne weiteres an die im Mittelbereich 6 der Seitenwände 1 vorhandene übertriebene Konizität anpassen.
Erfindungsgemäß wird gerade in den Bereichen, in denen sich die Schwachstellenzonen 16 ausbilden, ein Anliegen der Strangschale 15 an den Seitenwänden 1 der Stranggießkokille 2 bewirkt, und zwar an den Seitenbereichen 1 1 der Seitenwände 1, ohne jedoch direkt in den Eckbereichen 13 einen Kontaktdruck zwischen Stranggießkokille 2 und Strangschale 15 hervorzurufen. Die geringere Konizität der Seitenbereiche 1 1 bewirkt in Kombination mit der übertriebenen Konizität der Mittelbereiche 6 genau in diesem beim Gießen mit herkömmlichen Kokillen gefährdeten Übergangsbereich eine sichere Abstützung und dadurch einen guten Kontakt und somit einen Wärmeübergang durch Wärmeleitung.
Die erfindungsgemäße Stranggießkokille ist weitgehendst unsensibel hinsichtlich einer Veränderung der Gießparameter. Sie stellt ein gleichmäßiges Schalenwachstum sicher und gestattet eine Freistellung der Kantenbereiche 19 des Stranges, in denen trotzdem keine Schalenschwachstellen auftreten. Hierdurch sind Reibungskräfte zwischen Strangschale 15 und Seitenwänden I der Stranggießkokille 2 und somit auch die Schalenbelastung des Stranges minimiert. Zusätzlich ergibt sich hierdurch auch ein sehr geringer Kokillenverschleiß.
Bei Stranggießkokillen, die einen längeren Kontakt zwischen Strangschale 15 und Seitenwand 1 in den Eckbereichen 13 herbeiführen, ergeben sich in den Eckbereichen 13 der Stranggießkokille - vor allem in der zweiten Hälfte der Stranggießkokille - bei wechselnden Gießparametern (speziell bei langsamen Gießgeschwindigkeiten) hohe Anliegedruckspitzen, Schalennormalspannungen und Reibungskräfte. Dies wird erfindungsgemäß vermieden, da in
BAD ORIGINAL ^ den Kantenbereichen 1 eine geringere bzw. überhaupt keine Konizität mehr vorhanden ist Die Strangschale 15 erhält damit in diesen Kantenbereichen I ab der Kontour B sozusagen einen Freiheitsgrad und läßt keine hohen Druckspitzen entstehen, so daß auch die Auszugskräfte zum Ausziehen des Stranges aus der Stranggießkokille nicht erhöht sind.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sondern sie kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden Beispielsweise ist es möglich, die Stranggießkokille 2 für unterschiedliche Strangquerschnitte zu gestalten, also auch für Bloomquerschnitte oder Brammenquerschnitte. Weiters kann die Stranggießkokille 2 sowohl als Rohrkokille als auch als Plattenkokille ausgebildet sein. Ihr Einsatz ist nicht auf das Vertikalgießen beschränkt. Der Kokillenhohlraum kann auch eine gekrümmte Mittelachse aufweisen.
BAD O IGEM

Claims

Patentansprüche
1. Stranggießkokille (2) zum Gießen eines Stranges mit polygonalem Querschnitt mit Seitenwänden ( 1 ), die einen Kokillenhohlraum (3) mit polygonalem Querschnitt begrenzen, wobei Seitenwände ( 1 ) einen sich in Gießrichtung erstreckenden Mittelbereich (6) mit einer ersten Konizität und seitlich an den Mittelbereich (6) anschließende Seitenbereiche (11) mit einer geringeren Konizität als die erste Konizität aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (6) eine Konizität aufweist, die größer ist als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizität und daß die Breite der Seitenbereiche ( 1 1 ) sich in Gießrichtung bis zum Ende (5) der Stranggießkokille (2) zunehmend vergrößernd ausgebildet ist.
2. Stranggießkokille nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (6) sich vom Ende (5) der Stranggießkokille (2) bis mindestens in den Gießspiegelbereich (4, 8) erstreckt.
3. Stranggießkokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelbereich (6) von einer ebenen Fläche gebildet ist.
4. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelbereich (6) über seine gesamte Länge (9) eine konstante Konizität aufweist.
5. Stranggießkokille n nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (6) eine Konizität im Bereich zwischen 1,5 bis 2.5 %/m Kokillenlänge, vorzugsweise im Bereich zwischen 2 bis 2,5 *7r/m Kokillenlänge aufweist
6. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbereiche ( 1 1 ) sich vom Ende (5) der Stranggießkokille (2) bis unterhalb des Gießspiegelbereiches (4, 8), jedoch bis in die obere Kokillenhälfte erstrecken.
7. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbereiche ( 1 1 ) im Querschnitt konvex gewölbt ausgebildet sind.
BAD ORIGINAL X. Stranggießkokille nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang (12) der Seitenbereiche ( 1 1 ) in den Mittelbereich (6) die Seitenbereiche ( 1 1 ) und der Mittelbereich ( 12) eine gemeinsame Tangentialfläche aufweisen.
9. Stranggießkokille nach Anspruch 7 oder X, dadurch gekennzeichnet, daß der konvex gewölbte Querschnitt der Seitenbereiche ( 1 1 ) ausgehend vom Übergang ( 12) zum Mittelbereich (6) bis zum Eckbereich ( 13) eine zunehmende Krümmung aufweist.
1 . Stranggießkokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der konvex gewölbte Querschnitt der Seitenbereiche ( 1 1 ) von Kreislinien mit zwei unterschiedlichen Radien (Rι, R2) gebildet ist, die einen tangentialen Übergang aufweisen.
1 1. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Seitenbereiche ( I I ) geringer ist als eine der Strangschrumpfung angepaßte Konizität und in den Eckbereichen (13) des Kokillenhohlraumes (3) maximal 1,5 bis 2,0 "yf-Λn Kokillenlänge beträgt.
12. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Seitenbereiche (1 1) minimal 0 7c/m Kokillenlänge beträgt.
13. Stranggießkokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge vom Mittelbereich (6) zu den Seitenbereichen (11) jeweils von Eckbereichen ( 13) aneinandergrenzender Seitenflächen ( 1 ) der Stranggießkokille (2) ausgehen und sich - in Gießrichtung gesehen - bogenförmig der Symmetriemittellinie (7) einer Seitenwand ( 1 ) nähern.
14. Stranggießkokille nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Übergänge ( 12) eine zum Ende (5) der Stranggießkokille (2) hin zunehmende Krümmung aufweisen.
BAD ORIGINAL
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