EP1317979A1 - Verfahren zur Sprengkalibrieren einer Kokille - Google Patents

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EP1317979A1 EP02027025A EP02027025A EP1317979A1 EP 1317979 A1 EP1317979 A1 EP 1317979A1 EP 02027025 A EP02027025 A EP 02027025A EP 02027025 A EP02027025 A EP 02027025A EP 1317979 A1 EP1317979 A1 EP 1317979A1
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    • B21D26/08—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves generated by explosives, e.g. chemical explosives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • 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
    • B22D11/057—Manufacturing or calibrating the moulds

Definitions

  • the invention relates to a method for explosive calibration of a mold according to the Features in the preamble of claim 1.
  • the prior art includes chilled block molds, in which in the tube walls Cooling channels introduced parallel to the longitudinal axis are provided, which with a Coolant can be applied.
  • tube molds and block molds are known, which in the Mold walls have vertical and / or horizontal channels into which Temperature measuring elements can be used.
  • each mold is first chrome-plated and then ground out. Subsequently a calibration mandrel is inserted into the mold The outer dimensions correspond to the inner dimensions of a new mold. To When the calibration mandrel is inserted, the end faces of the mold become tight with plates locked.
  • the outer surface of the mold is covered with a suitable explosive and this in an explosion-filled container filled with a liquid medium brought. Due to the explosion energy released on the one hand and the back pressure of the liquid medium, on the other hand, becomes the inner wall of the mold pressed against the calibration mandrel. In this way, the mold receives the the exact inner contour required for their use in the casting operation.
  • filler pieces preferably made of stainless steel, are introduced that are precisely adapted to the holes. Both the manufacture these filler pieces as well as their assembly in the holes and their disassembly associated with a comparatively high expenditure of time and production.
  • the invention is based on the object Process for explosive calibration of molds, in particular in the form of tube or Block molds, to create the easier to control and with a lower Effort is connected.
  • the invention is based on two measures that complement each other.
  • a Measure is the reinforcement of the end areas of the mold before Blasting calibration. This is done in particular by a build-up welding, so that the wall thickness losses are compensated for by casting.
  • To the Bores in the mold wall during explosive calibration are not inadmissible to deform, they are now calibrated with a flowable before explosive calibration Material filled in and sealed at the ends.
  • By using a flowable material can also on a comparatively simple basis different cross sections of the holes are taken into account. targeted Filler pieces placed on the cross sections of the holes are no longer required. The costly and time-consuming effort required for this is eliminated perfect.
  • the holes can be made according to claim 2 with an incompressible material, such as. Water to be filled.
  • the bores according to claim 3 with be filled in a bulk material.
  • the compressibility of the bulk material in connection with its pore volume is the compressibility of the bulk material in connection with its pore volume. The higher the compression of the Bulk material and the finer the grain size, the lower the pore volume of the Bulk goods and the higher the strength.
  • Another embodiment of the method according to the invention consists in that according to claim 4, the holes with a mixture of incompressible material and a bulk material.
  • the holes on the the entire length of the tube wall is made into the ends of its ends, this facilitates the production of the bores and thus also the production or Recalibration of a mold.
  • the holes are preferred according to claim 6 with a round Cross section made.
  • the tubular mold 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 has a double T-shape configured cross section.
  • Holes 5 run in the tube wall 2 in the longitudinal direction LR of the tube mold 1 Bores 5 extend parallel to each other at a distance and emerge from the End faces 6, 7 of the tube wall 2. They have a circular cross section.

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Abstract

Bei dem Verfahren zur Sprengkalibrierung einer Kokille (1) wird ein Kalibrierdorn in die Kokille (1) eingesetzt, danach ein Sprengstoff auf die Außenfläche (4) der Kokille (1) gebracht und gezündet. Durch die Sprengkraft wird die Innenseite (3) der Kokille (1) an den Kalibrierdorn gepreßt und auf Sollmaß gebracht. Die Kokille (1) weist in der Kokillenwand (2) Bohrungen (5) für Kühlmittel und Meßelemente auf, die sich in Längsrichtung (LR) der Kokille (1) erstrecken und an den Stirnseiten (6, 7) der Kokillenwand (2) austreten. Vor der Sprengkalibrierung werden die Bohrungen (5) mit einem fließfähigen Material ausgefüllt und dicht verschlossen. Das fließfähige Material ist vorzugsweise ein inkompressibles Fluid und/oder ein Schüttgut. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sprengkalibrierung einer Kokille gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zum Stand der Technik zählen gekühlte Blockkokillen, bei welchen in die Rohrwände parallel zur Längsachse eingebrachte Kühlkanäle vorgesehen sind, die mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden können.
Des weiteren sind Rohrkokillen und auch Blockkokillen bekannt, die in den Kokillenwänden vertikale und/oder horizontale Kanäle besitzen, in die Temperaturmeßelemente eingesetzt werden können.
Durch den Verschleiß einer Kokille beim Gießen ist es erforderlich, diese nach einer bestimmten Einsatzzeit außer Betrieb zu nehmen und sie zu rekalibrieren. Zu diesem Zweck wird jede Kokille zunächst entchromt und dann ausgeschliffen. Anschließend wird in die Kokille ein Kalibrierdorn eingesetzt, der hinsichtlich seiner Außenabmessungen den Innenabmessungen einer neuen Kokille entspricht. Nach dem Einsetzen des Kalibrierdorns werden die Stirnseiten der Kokille mit Platten dicht verschlossen.
Danach wird die Außenfläche der Kokille mit einem geeigneten Sprengstoff belegt und dieser in einem mit einem flüssigen Medium gefüllten Behälter zur Explosion gebracht. Durch die bei der Explosion frei werdende Sprengenergie einerseits und den Gegendruck des flüssigen Mediums andererseits wird die Innenwand der Kokille an den Kalibrierdorn gepreßt. Die Kokille erhält auf diese Weise wieder die erforderliche, für ihren Einsatz im Gießbetrieb exakte Innenkontur.
Bei diesem Verfahren ist es aber durch den Verschleiß der Kokille beim Gießen und durch das Ausschleifen nach der Entchromung nicht zu vermeiden, daß Material abgetragen wird und demzufolge die Wanddicke der Kokille bei einer Reparatur reduziert und folglich die Außendimensionen verringert werden.
Um die Bohrungen in der Kokille, seien sie nun als Kühlkanäle oder als Aufnahmen für Temperaturmeßelemente gedacht, bei der Sprengkalibrierung nicht unzulässig zu verformen, werden vorab in die Bohrungen Füllstücke, vorzugsweise aus Edelstahl, eingebracht, die exakt an die Bohrungen angepaßt sind. Sowohl die Herstellung dieser Füllstücke als auch ihre Montage in die Bohrungen sowie ihre Demontage sind mit einem vergleichsweise hohen Zeit- und Fertigungsaufwand verbunden.
Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sprengkalibrierung von Kokillen, insbesondere in Form von Rohr- oder Blockkokillen, zu schaffen, das einfacher beherrschbar und mit einem geringeren Aufwand verbunden ist.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung beruht auf zwei Maßnahmen, die sich kombinativ ergänzen. Eine Maßnahme ist die Verstärkung der Endbereiche der Kokille vor der Sprengkalibrierung. Dies erfolgt insbesondere durch eine Auftragsschweißung, so daß die Wanddickenverluste durch das Gießen ausgeglichen werden. Um die Bohrungen in der Kokillenwand beim Sprengkalibrieren nicht in unzulässiger Weise zu verformen, werden sie jetzt vor dem Sprengkalibrieren mit einem fließfähigen Material ausgefüllt und endseitig dicht verschlossen. Durch die Verwendung eines fließfähigen Materials kann auf vergleichsweise einfacher Basis auch unterschiedlichen Querschnitten der Bohrungen Rechnung getragen werden. Gezielt auf die Querschnitte der Bohrungen abgestellte Füllstücke sind nicht mehr erforderlich. Der hierfür erforderliche kosten- und zeitintensive Aufwand entfällt vollkommen.
Die Vorteile der Erfindung machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn es sich bei einer Kokille um eine Rohr- oder Blockkokille aus Kupfer oder einer Kupferlegierung handelt.
Die Bohrungen können nach Patentanspruch 2 mit einem inkompressiblen Material, wie z.B. Wasser, ausgefüllt werden.
Denkbar ist es aber auch, daß die Bohrungen entsprechend Patentanspruch 3 mit einem Schüttgut ausgefüllt werden. Hierbei steht die Kompressibilität des Schüttguts im Zusammenhang mit dessen Porenvolumen. Je höher die Verdichtung des Schüttguts und je feiner die Körnung ist, desto geringer ist das Porenvolumen des Schüttguts und desto höher die Festigkeit.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß nach Patentanspruch 4 die Bohrungen mit einer Mischung aus einem inkompressiblen Material und einem Schüttgut ausgefüllt werden.
Wenn gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 die Bohrungen über die gesamte Länge der Rohrwand in ihre Stirnseiten mündend hergestellt werden, erleichtert dies die Herstellung der Bohrungen und damit auch die Fertigung bzw. Rekalibrierung einer Kokille.
Die Bohrungen werden nach Patentanspruch 6 bevorzugt mit einem runden Querschnitt hergestellt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
in perspektivischer Darstellung den oberen Abschnitt einer Rohrkokille und
Figur 2
die Rohrkokille der Figur 1 in einer geänderten perspektivischen Darstellung, teilweise im Schnitt.
Die in den Figuren 1 und 2 veranschaulichte Rohrkokille 1 weist einen Doppel-Tförmig konfigurierten Querschnitt auf.
Sie besitzt eine Rohrwand 2 mit über den Umfang gleichbleibender Dicke D. Folglich ist die durch die Innenwand 3 der Rohrkokille 1 vorgegebene Gießform auch an der Außenfläche 4 verwirklicht.
In Längsrichtung LR der Rohrkokille 1 verlaufen Bohrungen 5 in der Rohrwand 2. Die Bohrungen 5 erstrecken sich im Abstand parallel zueinander und treten aus den Stirnseiten 6, 7 der Rohrwand 2 aus. Sie besitzen einen kreisrunden Querschnitt.
Bezugszeichenaufstellung:
1 -
Kokille
2 -
Kokillenwand
3 -
Innenseite von 1
4 -
Außenfläche von 1
5 -
Bohrungen in 2
6 -
Stirnseite von 2
7 -
Stirnseite von 2
D -
Dicke von 2

Claims (6)

  1. Verfahren zur Sprengkalibrierung einer Kokille (1), insbesondere in Form einer Rohr- oder Blockkokille, mit in der Kokillenwand (2) vorgesehenen Bohrungen (5), bei welchem die Bohrungen (5) verfüllt, danach in die Kokille (1) ein Kalibrierdorn eingesetzt und die Außenfläche (4) der Kokille (1) mit einem Sprengstoff belegt werden, worauf der Sprengstoff gezündet und dadurch die Innenseite (3) der Kokillenwand (2) an den Kalibrierdorn gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1) vor der Sprengkalibrierung mindestens in ihren Endbereichen durch eine Auftragsschweißung in der Wanddicke verstärkt, dann die Bohrungen (5) mit einem fließfähigen Material ausgefüllt und endseitig dicht verschlossen werden, worauf die Sprengkalibrierung durchgeführt wird und anschließend die Endbereiche auf Neumaß bearbeitet werden.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) mit einem inkompressiblen Material ausgefüllt werden.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) mit einem Schüttgut ausgefüllt werden.
  4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) mit einer Mischung aus einem inkompressiblen Material und einem Schüttgut ausgefüllt werden.
  5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) über die gesamte Länge der Kokillenwand (2) in ihre Stirnseiten (6, 7) mündend hergestellt werden.
  6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5) mit einem runden Querschnitt hergestellt werden.
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