EP0920937B1 - Stranggiesskokille - Google Patents

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EP0920937B1
EP0920937B1 EP98122282A EP98122282A EP0920937B1 EP 0920937 B1 EP0920937 B1 EP 0920937B1 EP 98122282 A EP98122282 A EP 98122282A EP 98122282 A EP98122282 A EP 98122282A EP 0920937 B1 EP0920937 B1 EP 0920937B1
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EP
European Patent Office
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side walls
outer frame
wide
chill mould
narrow side
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EP98122282A
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EP0920937A2 (de
Inventor
Thomas Dipl.-Ing. Lamberti
Joachim Schwellenbach
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the 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
    • B22D11/0408—Moulds for casting thin slabs
    • 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates to a mold with two oppositely arranged as Support frame trained and with mostly made of copper plates provided, coolable broad side walls, between which for format width adjustment coolable narrow side walls that can be moved relative to each other are held clamped, with their clamping between the broad side walls Power means are provided, their clamping path and / or clamping force is adjustable, and the mold with its broad side walls supporting the copper plates and narrow side walls within one for receiving the mold walls Forces acting under the dimensionally stable outer frame Formation of a self-contained power system is arranged, being as Power means on each broad side of the outer frame several, preferably four Broad side walls of hydraulic cylinders which are arranged to be supported are fastened.
  • a four-part mold is described, for example, in EP 0 417 504 B1.
  • the broad side walls form a unit with a support frame, wherein the support frame with its wide side walls connected by clamping elements and are adjustable to each other as well as from each other (expanding mold).
  • the mechanical clamping elements can be tie rods, both of which Connect the support frame to its broad side walls.
  • the spring-elastic tie rods with force means in operative connection can be tie rods, both of which Connect the support frame to its broad side walls.
  • the document DE 40 23 672 A1 relates to a liquid-cooled mold for the Continuous casting of metals, especially steel, with a shaping wall Made of metallic material, which is attached to a support plate and with connections is provided for a liquid for cooling the wall.
  • oscillating molds including their suspension to reduce the oscillation device in the mass to be moved, and to set higher vibrations with the lowest possible power consumption spring elements on the support plate on the side facing away from the wall, which, in the same direction as the casting direction, has a much lower rigidity opposite to the two transverse directions, in an even distribution attached on one side.
  • the spring elements extend transversely in one direction to the casting direction.
  • the opposite ends of the spring elements are on one Support plate attached, the support plate is connected to a fixed base frame and an oscillation device acts on the support plate.
  • EP 0 276 418 B1 describes a continuous casting mold with two oppositely arranged coolable broad side walls and between them with movement adjustable narrow side walls become known.
  • a one-piece narrow side wall is clamped to one between the broad side walls and sliding spacer plate for setting the format width pivotally arranged.
  • the narrow side wall is on the pouring side Spacer plate articulated and resilient against the strand below the linkage unemployable.
  • Below the link is between the spacer plate and the narrow side wall a spring element is arranged, and one or two adjusting elements connected to the spacer plate.
  • An upper adjustment element is with the spacer plate connected and a lower one, through an opening of the spacer plate guided adjustment element acts on the narrow side wall via a spring element on.
  • the object of the invention based on having an expansion mold of the type mentioned in the preamble of claim 1 to provide such a configuration that, if necessary, a electromagnetic brake or stirrer installed and this from the outside the frame can be inserted between the broad side walls.
  • the prescribed design of the mold with an open rectangular frame trained outer frame opens the surprisingly uncomplicated Possibility of designing an expansion mold, especially an existing one such mold, optionally additional units such as an electromagnetic Brake or an electromagnetic stirrer, each depending depending on the type of metal quality to be processed and the operating condition be, and with the inventive design of the outer frame without time-consuming or costly remodeling of the outer frame up or again can be broken down.
  • additional units such as an electromagnetic Brake or an electromagnetic stirrer
  • Spreading mold 10 has two designed as a support frame and with copper plates 12, 13 reinforced broad side walls 2, 3, between which for format width adjustment Narrow side walls 4 which can be displaced relative to one another can be clamped are held.
  • the clamping path or clamping force is adjustable.
  • the broad side walls and the narrow side walls are cooled in a manner known per se.
  • the expansion mold 10 is usually also used with the copper plates 12, 13 Broad side walls 2, 3 within one for receiving the mold walls 2, 3, 4 acting forces trained dimensionally stable outer frame 1 under training a self-contained force system.
  • the broad side walls are four as power means on each broad side 7 of the outer frame 1 2, 3, the mold 10 is attached to a supportable hydraulic cylinder 5
  • the broad sides 7 of the outer frame 1 are with according to the teaching of the invention terminal cross member elements 8, longitudinally connected longitudinal beams 9 at a distance formed as a rectangular frame, the hydraulic cylinder 5 on the cross member elements 8 are arranged.
  • the broad sides 7 of the outer frame 1 are arranged transversely thereto Bridge elements 11 connected to each other to form a self-contained outer frame 1.
  • the devices 6 for adjusting the mold narrow side walls 4 housed in the bridge elements 11, in such a way that they are in line with the narrow side walls 4.
  • the mold 10 encloses on all sides, all forces remain, thermally induced forces or adjusting forces, that occur within the mold, within the closed system of forces the outer frame 1; they do not cause external reaction forces.
  • the outer frame 1 is designed so that the wide side walls 2, 3, the Wear copper plates 12, 13, are centered, which leads to thermal Growth of the broad side walls 2, 3 and the copper plates 12, 13 all mentioned Elements expand symmetrically relative to the outer frame, whereby the forces exerted by the broad side walls 2, 3 and the narrow side walls 4 of the Mold 10 are transferred to the outer frame 1, reduced to a minimum are.
  • the outer frame 1 according to the invention and its broad sides 7 in the form of a rectangular frame that either with great advantage of an electromagnetic brake or an electromagnetic stirrer installed and this from the outside through the frame 1 between the broad side walls 2, 3 can be retracted.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille mit zwei gegenüberliegend angeordneten, als Stützrahmen ausgebildeten und mit überwiegend aus Kupfer bestehenden Platten versehenen, kühlbaren Breitseitenwänden, zwischen welchen zwecks Formatbreiteneinstellung relativ zueinander verschiebbare, kühlbare Schmalseitenwände einspannbar gehalten sind, wobei für deren Einspannung zwischen den Breitseitenwänden Kraftmittel vorgesehen sind, deren Spannweg und/oder Spannkraft einstellbar ist, und die Kokille mit ihren die Kupferplatten tragenden Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden innerhalb eines zur Aufnahme der auf die Kokillenwände einwirkenden Kräfte vorgesehenen formstabilen Außenrahmens unter Ausbildung eines in sich geschlossenen Kräftesystems angeordnet ist, wobei als Kraftmittel an jeder Breitseite des Außenrahmens mehrere, vorzugsweise vier die Breitseitenwände abstützbar angeordnete Hydraulikzylinder befestigt sind.
Eine vierteilige Kokille ist bspw. in der EP 0 417 504 B1 beschrieben. Bei der bekannten Bauart bilden die Breitseitenwände mit einem Stützrahmen eine Einheit, wobei die Stützrahmen mit ihren Breitseitenwänden durch Spannelemente verbunden und sowohl zueinander als auch voneinander verstellbar sind (Spreizkokille).
Dabei können die mechanischem Spannelemente Zugstangen sein, welche beide Stützrahmen mit ihren Breitseitenwänden verbinden. Zu diesem Zweck stehen die federelastischen Zugstangen mit Kraftmitteln in Wirkverbindung.
Das Dokument DE 40 23 672 A1 betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Kokille für das Stranggießen von Metallen, insbesondere Stahl, mit einer formgebenden Wandung aus metallischem Werkstoff, die an einer Stützplatte befestigt ist und mit Anschlüssen für eine Flüssigkeit zum Kühlen der Wandung versehen ist. Um bei flüssigkeitgekühlten, oszillierbar gelagerten Kokillen deren Aufhängung unter Einbeziehung der Oszillationseinrichtung in der zu bewegenden Masse zu verringern, und um höhere Schwingungszahlen bei möglichst geringen Kraftbedarf einstellen zu können, sind an der Stützplatte an der der Wandung abgekehrten Seite Federelemente, die gleichsinnig mit der Gießrichtung eine wesentlich geringere Steifigkeit gegenüber den beiden Querrichtungen aufweisen, in gleichmäßiger Verteilung einseitig befestigt. Die Federelemente erstrecken sich in einer Richtung quer zur Gießrichtung. Die gegenüberliegenden Enden der Federelemente sind an einer Tragplatte befestigt, die Tragplatte ist mit einem ortsfesten Grundrahmen verbunden und an der Stützplatte greift eine Oszillationseinrichtung an.
Mit der EP 0 276 418 B1 ist eine Stranggießkokille mit zwei gegenüberliegend angeordneten, kühlbaren Breitseitenwänden und zwischen diesen mit Bewegungsspiel verstellbar angeordneten Schmalseitenwänden bekannt geworden. Eine einteilige Schmalseitenwand ist an einer zwischen den Breitseitenwänden geklemmten und zur Formatbreiteneinstellung verschiebbaren Distanzplatte schwenkbar angeordnet. Die Schmalseitenwand ist an der Eingießseite an der Distanzplatte angelenkt und unterhalb der Anlenkung federnd gegen den Strang anstellbar. Unterhalb der Anlenkung ist zwischen Distanzplatte und Schmalseitenwand ein Federelement angeordnet, und ein oder zwei Verstellelemente sind mit der Distanzplatte verbunden. Ein oberes Verstellelement ist mit der Distanzplatte verbunden und ein unteres, durch eine Öffnung der Distanzplatte hindurch geführtes Verstellelement wirkt über ein Federelement auf die Schmalseitenwand ein.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spreizkokille der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit einer derartigen Ausgestaltung zu versehen, dass an dieser bedarfsweise eine elektromagnetische Bremse oder Rührer installiert und diese von außen durch den Rahmen zwischen die Breitseitenwände eingefahren werden können.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung bei einer Kokille der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art dadurch, dass die Breitseiten des Außenrahmens mit durch endständige Querträgerelemente im Abstand verbundenen Längsträgern als offener Rechteckrahmen ausgebildet sind, und dass die Hydraulikzylinder an den Querträgerelementen angeordnet sind.
Die vorgeschriebene Ausgestaltung der Kokille mit einem als offenen Rechteckrahmen ausgebildeten Außenrahmen eröffnet die überraschend unkomplizierte Möglichkeit einer Bauart einer Spreizkokille, insbesondere einer bereits vorhandenen derartigen Kokille, wahlweise zusätzliche Aggregate wie bspw. eine elektromagnetische Bremse oder einen elektromagnetischen Rührer anzugliedern, die je nach Art der zu verarbeitenden Metallqualität und Betriebszustand erforderlich werden, und mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Außenrahmens ohne zeitaufwendigen bzw. kostenträchtigen Umbau des Außenrahmens auf- bzw. wieder abgebaut werden können. Dadurch wird die Kokille universeller betreibbar und für einen rationelleren Betrieb geeigneter.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind entsprechend den Merkmalen von Unteransprüchen vorgesehen.
Einzelheiten, Merkmale und Vorteil der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
Die in der einzigen Figur perspektivisch mit einem Blick von oben dargestellten Spreizkokille 10 weist zwei als Stützrahmen ausgebildete und mit Kupferplatten 12, 13 armierte Breitseitenwände 2, 3 auf, zwischen welchen zwecks Formatbreiteneinstellung relativ zueinander verschiebbare Schmalseitenwände 4 einspannbar gehalten sind. Für deren Einspannung sind zwischen den Breitseitenwänden 2, 3 Kraftmittel vorgesehen, deren Spannweg oder Spannkraft einstellbar ist. Die Breitseitenwände und die Schmalseitenwände sind in an sich bekannter Weise gekühlt.
Üblicherweise ist die Spreizkokille 10 auch mit ihren die Kupferplatten 12, 13 tragenden Breitseitenwänden 2, 3 innerhalb eines zur Aufnahme der auf die Kokillenwände 2, 3, 4 einwirkenden Kräfte ausgebildeten formstabilen Außenrahmens 1 unter Ausbildung eines in sich geschlossenen Kräftesystems angeordnet.
Als Kraftmittel sind an jeder Breitseite 7 des Außenrahmens 1 vier die Breitseitenwände 2, 3, der Kokille 10 abstützbar angeordnete Hydraulikzylinder 5 befestigt
Die Breitseiten 7 des Außenrahmens 1 sind nach der Lehre der Erfindung mit durch endständige Querträgerelemente 8 im Abstand parallel verbundenen Längsträgem 9 als Rechteckrahmen ausgebildet, wobei die Hydraulikzylinder 5 an den Querträgerelementen 8 angeordnet sind.
Weiterhin sind die Breitseiten 7 des Außenrahmens 1 durch quer dazu angeordnete Brückenelemente 11 miteinander zum in sich geschlossenen Außenrahmen 1 verbunden. Dabei sind die Einrichtungen 6 zur Verstellung der Kokillen-Schmalseitenwände 4 in den Brückenelementen 11 untergebracht, und zwar so, dass sie sich mit den Schmalseitenwände 4 in einer Linie befinden.
Infolge der erfindungsgemäßen Konstruktion des Außenrahmens 1, der die Kokille 10 allseitig umschließt, bleiben alle Kräfte, thermisch bedingte Kräfte oder Verstellkräfte, die innerhalb der Kokille auftreten, innerhalb des geschlossenen Kräftesystems des Außenrahmens 1; sie verursachen keine Reaktionskräfte nach außen. Dabei ist der Außenrahmen 1 so gestaltet, dass die Breitseitenwände 2, 3, die die Kupferplatten 12, 13 tragen, mittenzentriert sind, was dazu führt, dass bei thermischem Wachstum der Breitseitenwände 2, 3 und der Kupferplatten 12, 13 alle genannten Elemente sich relativ zum Außenrahmen symmetrisch ausdehnen, wobei die Kräfte, die von den Breitseitenwänden 2,3 bzw. den Schmalseitenwänden 4 der Kokille 10 auf den Außenrahmen 1 übertragen werden, auf ein Minimum reduziert sind.
Darüber hinaus läßt es die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Außenrahmens 1 und seiner Breitseiten 7 in Form eines Rechteckrahmens zu, dass wahlweise mit großem Vorteil eine elektromagnetische Bremse oder ein elektromagnetischer Rührer installiert und diese dabei von außen durch den Rahmen 1 zwischen die Breitseitenwände 2, 3 eingefahren werden können.
Dabei ist es möglich, die Einrichtungen zur Verstellung der Schmalseitenwände an den Brückenelementen 11 des Außenrahmens 1 unterzubringen, und zwar so, dass sich diese mit den Schmalseitenwänden 4 in einer Flucht befinden, um das im System auftretende Spiel zu minimieren.
Bezugszeichenliste
1
Außenrahmen
2
Breitseitenwand
3
Breitseitenwand
4
Schmalseite
5
Hydraulikzylinder
6
Einrichtung zur Schmalseitenverstellung
7
Breitseite (1)
8
Querträgerelemente
9
Längsträger
10
Kokille
11
Brückenelement

Claims (4)

  1. Kokille mit zwei gegenüberliegend angeordneten, als Stützrahmen ausgebildeten und mit überwiegend aus Kupfer bestehenden Platten (12, 13) versehenen, kühlbaren Breitseitenwänden, (2, 3) zwischen welchen zwecks Formatbreiteneinstellung relativ zueinander verschiebbare, kühlbare Schmalseitenwände (4) einspannbar gehalten sind, wobei für deren Einspannung zwischen den Breitseitenwänden (2, 3) Kraftmittel vorgesehen sind, deren Spannweg und/oder Spannkraft einstellbar ist, und die Kokille (10) mit ihren die Kupferplatten (12, 13) tragenden Breitseitenwänden (2, 3) und Schmalseitenwänden (4) innerhalb eines zur Aufnahme der auf die Kokillenwände (2-4) einwirkenden Kräfte vorgesehenen formstabilen Außenrahmens (1) unter Ausbildung eines in sich geschlossenen Kräftesystems angeordnet ist, wobei als Kraftmittel an jeder Breitseite (7) des Außenrahmens (1) mehrere, vorzugsweise vier die Breitseitenwände (2, 3) abstützbar angeordnete Hydraulikzylinder (5) befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten (7) des Außenrahmens (1) mit durch endständige Querträgerelemente (8) im Abstand parallel verbundenen Längsträgern (9) als offener Rechteckrahmen ausgebildet und
    dass die Hydraulikzylinder (5) an den Querträgerelementen (8) angeordnet sind.
  2. Kokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten (7) des Außenrahmens (1) durch quer dazu angeordnete Brückenelemente (11) miteinander zum in sich geschlossenen Außenrahmen verbunden sind.
  3. Kokille nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) zum Verstellen der Kokillen-Schmalseitenwände (4) in den Brückenelementen (11) in der Weise untergebracht sind, dass sie sich mit den Schmalseitenwänden in einer Linie befinden.
  4. Kokille nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die die Kupferplatten (12, 13) tragenden Breitseitenwände (2, 3) innerhalb des Außenrahmens (1) angeordnet und relativ zu diesem mittenzentriert sind.
EP98122282A 1997-12-05 1998-11-24 Stranggiesskokille Expired - Lifetime EP0920937B1 (de)

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DE19753959A DE19753959A1 (de) 1997-12-05 1997-12-05 Kokille mit Breitseiten- und Schmalseitenanstellung
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EP0920937A3 EP0920937A3 (de) 2000-05-03
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