EP3525955B1

EP3525955B1 - Kokille mit einem kokillenteiler

Info

Publication number: EP3525955B1
Application number: EP17791977.6A
Authority: EP
Inventors: Josef Guttenbrunner; Guenter Leitner; Michael LEOPOLDSEDER; Johann Poeppl; Oliver Schulz
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: EP3525955A1; WO2018069483A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille mit einem Kokillenteiler zum Einbau in die Kokille sowie ein Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge unter Verwendung der Kokille und des Kokillenteilers.
Einerseits betrifft die Erfindung eine Kokille mit einem Kokillenteiler zum Einbau in die Kokille, wobei die Kokille zwei voneinander beabstandete Kokillenwände aufweist, zwischen denen sich ein Kokilleninnenraum zur Durchleitung einer Schmelze erstreckt, der Kokillenteiler umfassend

einen Teilerblock mit zwei Außenoberflächen zur Unterteilung des Kokilleninnenraums in zwei Teilräume, die durch die Außenoberflächen des Teilerblocks voneinander getrennt sind, und
wenigstens einen in dem Teilerblock verlaufenden Kühlkanal für eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung wenigstens einer Außenoberfläche.

Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge in einer Kokille unter Verwendung der Kokille und eines Kokillenteilers.
In Stranggießanlagen wird eine metallische Schmelze in eine gekühlte Kokille, in der die Erstarrung der Schmelze beginnt, gegossen. Innerhalb des Kokilleninnenraums der Kokille erstarren Oberflächenbereiche der Schmelze zu einer so genannten Strangschale, die einen noch flüssigen Metallkern umschließt. Aus der Kokille wird ein die Strangschale aufweisender metallischer Gießstrang ausgezogen, der danach weiter abgekühlt wird. Unter einem Kokillenteiler wird eine Vorrichtung verstanden, die den Kokilleninnenraum in zwei Teilräume unterteilt, in denen jeweils ein Gießstrang reduzierter Breite erzeugt werden kann, so dass aus der Kokille gleichzeitig insbesondere zwei Gießstränge ausgezogen werden können.
US 4637452 A offenbart einen in eine Kokille einbaubaren Kokillenteiler, der im Wesentlichen T-förmig mit einem Balkenabschnitt und einem mittig von dem Balkenabschnitt ausgehenden Mittelabschnitt ausgebildet ist. Nach dem Einbau in die Kokille unterteilt der Mittelabschnitt den Kokilleninnenraum der Kokille und der Balkenabschnitt liegt auf Oberseiten von sich gegenüber liegenden Kokillenwänden auf, zwischen denen der Kokilleninnenraum verläuft.
Nachteilig daran ist, dass der Einbau des Kokillenteilers in die Kokille bzw. der Ausbau des Kokillenteilers aus der Kokille nicht im eingebauten Zustand der Kokille an der Stranggießanlage erfolgen kann, sondern die Kokille zuerst von der Stranggießanlage demontiert und in einen Wartungsbereich gebracht wird, dort der Umbau (Ein- bzw. Ausbau) des Kokillenteilers erfolgt und anschließend die umgebaute Kokille erst wieder an der Stranggießanlage montiert wird. Dies bedingt, dass der Umbau des Kokillenteilers lange dauert, währenddessen die Stranggießanlage nicht produzieren kann und dadurch deren Produktivität sinkt. Besonders nachteilig ist der aufwändige Umbau beim so genannten "top feeding" eines Kaltstrangs in die Stranggießanlage, d. h. beim Einführen des Kaltstrangs von oben (von der Einggussseite der Kokille aus) in die Kokille. Nach dem Stand der Technik ist das "top feeding" bei Kokillen mit Kokillenteiler nicht möglich, so dass der Kaltstrang vor dem Gießstart stets von unten (von der Ausgussseite der Kokille aus, das so genannte "bottom feeding") in die Kokille eingeführt werden muss.
Aus der DE 20 2016 105 609 U1 ist ein gattungsgemäßer Kokillenteiler bekannt, der innerhalb relativ kurzer Zeit von der Eingussseite aus in eine Kokille eingebaut werden kann. Durch den raschen Ein- und Ausbau des Kokillenteilers wird das "top feeding" eines Kaltstrangs in die Kokille möglich.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Kokillenteiler an der Einggussseite der Kokille an- und losgeschraubt werden muss sowie die Kei1- und Schraubverbindungen bei der Nacharbeit der Kupferplatte ebenfalls angepasst werden müssen. Dies stellt eine mögliche Fehlerquelle dar, außerdem wird dadurch die Zeit für den Wechsel des Kokillenteilers verlängert.
EP 1 206 985 A1 offenbart eine Mehrfach-Stranggießanlage mit verstellbarer Gleitkokille, die zum simultanen Stranggießen wenigstens zweier Gußstränge wenigstens zwei Gießformteile besitzt, die durch ein verschiebbares Zwischenteil miteinander in variabler Verbindung stehen.
US 3 717 197 A offenbart eine Kokille zum kontinuierlichen Gießen von mehreren rechteckigen Gießsträngen und eine stationäre Teilerkonstruktion mit kippbaren Platten zum Unterteilen der Kokille.
GB 1 400 318 A offenbart ein Verfahren zum Gießen eines hohlen Metallblocks unter Verwendung einer Gießform mit einer gekühlten Wand und einem Dorn, wobei die gekühlte Wand den Dorn umgibt und zusammen mit dem Dorn einen ringförmigen Formhohlraum definiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiter verbessertes System, bestehend aus einer Kokille und einem Kokillenteiler zum Einbau in die Kokille, anzugeben. Insbesondere soll die Zeit für den Ausbau des Kokillenteilers aus der Kokille, dem Einführen des Kaltstrangs von der Eingussseite in die Kokille ("top feeding") und den Einbau des Kokillenteilers in die Kokille weiter verkürzt werden. Dadurch soll das top feeding bei Kokillen mit Kokillenteilern attraktiver gemacht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Konkret weist die erfindungsgemäße Kokille mit dem Kokillenteiler zum Einbau in die Kokille

jeweils zumindest einen ersten Klemmkolben, der durch eine erste Kokillenwandöffnung in die erste Kokillenwand geführt wird, und
jeweils zumindest einen zweiten Klemmkolben, der durch eine zweite Kokillenwandöffnung in die zweite Kokillenwand geführt wird, auf, wobei der erste und der zweite Klemmkolben hydraulisch oder pneumatisch oder elektromechanisch angetrieben entlang seiner jeweiligen Längsachse zu dem Teilerblock hin und von dem Teilerblock weg bewegbar ist und durch die eine Klemmkraft auf den Teilerblock ausübbar ist.

Durch die Ausbildung der Kokille mit zumindest einem ersten und einem zweiten Klemmkolben kann der Kokillenteiler wesentlich rascher in die Kokille ein- und aus der Kokille ausgebaut werden.
Gegenüber der DE 20 2016 105 609 U1 entfällt z.B. das manuelle Verklemmen der ersten Kokillenwand 5 mit der Stützplatte 17, 18 mittels des Klemmkeils 25 (siehe Fig 2). Außerdem entfällt das manuelle Verschrauben des Halteelements 10 mit der Kokillenwand 5 mittels der Klemmschraubverbindungen 27 (siehe Fig 1).
Erzielt wird dies durch zumindest einen ersten Klemmkolben, der gegenüber einer ersten Kokillenwand angeordnet ist, und durch zumindest einen zweiten Klemmkolben, der gegenüber einer zweiten Kokillenwand angeordnet ist. Die Klemmkolben greifen durch Kokillenwandöffnungen in die Kokillenwände ein. Bei den Kokillenwänden handelt es sich typischerweise um Breitseitenwände einer Brammenkokille. Jeder Klemmkolben ist z.B. hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch angetrieben, sodass die Kolbenstange des Klemmkolbens entlang seiner Längsachse zum Teilerblock hin und vom Teilerblock weg bewegt werden kann. Durch das Bewegen der Kolbenstange des Klemmkolbens kann der Teilerblock über einen Klemmstab in der Kokille geklemmt werden. Somit kann der Ein- und Ausbau des Kokillenteilers weitgehend automatisiert werden, da das manuelle Verklemmen mittels des Klemmkeils und das manuelle Verschrauben des Halteelements entfällt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Kokille mehrere, z.B. zwei, erste Klemmkolben und mehrere, z.B. zwei, zweite Klemmkolben auf. Da der Teilerblock in Gießrichtung in etwa so lang wie die Kokillenwand ist, ist es vorteilhaft, den Teilerblock in Gießrichtung mehrfach zu klemmen. Dadurch wird die Klemmkraft auf die Kokillenwand und den Teilerblock in Gießrichtung gleichmäßig verteilt.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine erste Klemmkolben mittig zur ersten Kokillenwand und der zumindest eine zweite Klemmkolben mittig zur zweiten Kokillenwand angeordnet ist. Dadurch wird die Klemmkraft auf die Kokillenwand und den Teilerblock in Breitenrichtung gleichmäßig verteilt.
Weiters ist es zweckmäßig, wenn ein Klemmstab durch eine Klemmkolbenausnehmung in dem zumindest einen ersten Klemmkolben und dem zumindest einen zweiten Klemmkolben führbar ist. Dadurch wird erreicht, dass die Klemmstäbe untereinander ausgewechselt werden können und nur ein Ersatzteil vorrätig sein muss.
Um die Klemmkraft gezielt einstellen zu können, ist es vorteilhaft, dass die Kokille zumindest einen Kraftregler zur Regelung der Klemmkraft zumindest eines ersten Klemmkolbens und/oder zumindest eines zweiten Klemmkolbens aufweist.
Bei pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Klemmkolben ist es zweckmäßig, wenn Kraftregler ein pneumatischer oder hydraulischer Druckregler ist.
Weitere Ausgestaltungen des Kokillenteilers sind aus der DE 202016105609 U1 bekannt und werden per Referenz mit in diese Schrift aufgenommen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge in einer Kokille unter Verwendung der Kokille und eines Kokillenteilers gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge in einer Kokille unter Verwendung der Kokille und eines Kokillenteilers, wobei vor einem Stranggießbeginn- ein Kaltstrang, der einen Kaltstrangkopf mit einer Kaltstrangausnehmung für den Kokillenteiler aufweist, von einer Eingussseite der Kokille durch die Kokille geführt wird, so dass der Kaltstrangkopf auf der Ausgussseite außerhalb der Kokille angeordnet ist,

der Kokillenteiler nach dem Durchführen des Kaltstrangs durch die Kokille in die Kokille eingebaut wird und
der Kaltstrangkopf nach dem Einbau des Kokillenteilers von der Ausgussseite in die Kokille eingeführt wird, so dass der Kokillenteiler in die Kaltstrangausnehmung hineinragt.

Dabei wird der Kaltstrang durch "top feeding" in die Kokille ohne Kokillenteiler eingeführt, sodass der Kaltstrangkopf des Kaltstrangs unterhalb der Ausgussseite der Kokille liegt. Danach wird der Kokillenteiler in die Kokille eingebaut. Schließlich wird der Kaltstrangkopf von der Ausgussseite entgegen der Gießrichtung in die Kokille eingeführt, sodass der Kokillenteiler in die Kaltstrangausnehmung hineinragt und die zwei Teilräume der Kokille fluiddicht abgedichtet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird beim Einbau des Kokillenteilers in die Kokille zunächst der Kokillenteiler von der Eingussseite ohne den Klemmstab in die Kokille eingeführt, danach der zumindest eine erste Klemmkolben zu dem Teilerblock des Kokillenteilers verfahren, danach der Klemmstab von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen ersten Klemmkolbens geführt, und anschließend der erste Klemmkolben von dem Teilerblock weg verfahren, bis der Klemmstab in der Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen ersten Klemmkolbens verklemmt ist. Anschließend wird der zumindest eine zweite Klemmkolben zu dem Teilerblock des Kokillenteilers verfahren, danach ein weiterer Klemmstab von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen zweiten Klemmkolbens geführt, anschließend der zumindest eine zweite Klemmkolben von dem Teilerblock weg verfahren, bis der Klemmstab in der Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen zweiten Klemmkolbens verklemmt ist.
Natürlich ist es ebenfalls möglich, dass zuerst der zweite Klemmkolben verfahren, der Klemmstab eingeführt und der Klemmstab in der Klemmkolbenausnehmung des zweiten Klemmkolbens verklemmt wird, bevor dieselben Schritte mit dem ersten Klemmkolben durchgeführt werden.
Außerdem ist es natürlich möglich, dass beide Klemmkolben im Wesentlichen synchron verfahren werden, die Klemmstäbe synchron eingeführt werden, und die Klemmstäbe in der Klemmkolbenausnehmung des Klemmkolbens verklemmt werden. Durch die Synchronisation der Bewegungen kann die Dauer für den Einbau des Kokillenteilers weiter reduziert werden.
Es ist zweckmäßig, dass vor dem Durchführen des Kaltstrangkopfes durch die Kokille ein in die Kokille eingebauter Kokillenteiler aus der Kokille ausgebaut wird.
Es ist vorteilhaft, wenn die Klemmung des ersten und/oder zweiten Klemmkolbens kraftgesteuert oder kraftgeregelt eingestellt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klemmung durch einen pneumatischen oder hydraulischen Druckregler eingestellt wird. Hydraulische oder pneumatische Druckregler sind dem Fachmann, z.B. den Fachbüchern Grundlagen der Fluidtechnik - Teil 1: Hydraulik und Teil 2: Pneumatik, bestens bekannt und zeichnen sich durch besondere Robustheit auf. Außerdem erfolgt die Oszillation der Kokille ohnehin hydraulisch, sodass der Zusatzaufwand gering ist.
Beim Ausbau eines Kokillenteilers aus der Kokille wird zunächst der zumindest eine erste Klemmkolben zu dem Teilerblock verfahren, bis die Klemmung des Klemmstabs in der Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen ersten Klemmkolbens aufgehoben ist, danach der Klemmstab von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung des ersten Klemmkolbens entnommen, danach der zumindest eine erste Klemmkolben vom Teilerblock des Kokillenteilers weg verfahren. Im Anschluss daran wird der zumindest eine zweite Klemmkolben zu dem Teilerblock verfahren, bis die Klemmung des Klemmstabs in der Klemmkolbenausnehmung des zweiten Klemmkolbens aufgehoben ist, danach der Klemmstab von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung des zumindest einen zweiten Klemmkolbens entnommen, danach der zumindest eine zweite Klemmkolben vom Teilerblock des Kokillenteilers weg verfahren, und schließlich wird der Kokillenteiler von der Eingussseite aus der Kokille entnommen.
Natürlich ist es auch hier möglich, dass die Schritte zuerst vom zweiten Klemmkolben und anschließend dieselben Schritte vom ersten Klemmkolben durchgeführt werden.
Außerdem können wiederum beide Klemmkolben im Wesentlichen synchron verfahren werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 eine perspektivische Darstellung einer Kokille und eines in die Kokille eingebauten Kokillenteilers gemäß der DE 202016105609 U1 ,
FIG 2 eine Schnittdarstellung der in Figur 1 dargestellten Kokille mit eingebautem Kokillenteiler aus der DE 202016105609 U1 ,
FIG 3 ein Aufriss einer erfindungsgemäßen Kokille 1 mit eingebautem Kokillenteiler 3,
FIG 4 ein Grundriss zu Fig 3,
FIG 5 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinien A-A aus Fig 3,
FIG 6 ein perspektivischer Halbschnitt der Kokille mit eingebautem Kokillenteiler,
FIG 7 einen durch eine Kokille geführten Kaltstrang,
FIG 8 einen Kaltstrangkopf eines Kaltstrangs nach dem Durchführen des Kaltstrangs durch eine Kokille und einen in die Kokille eingebauten Kokillenteiler,
FIG 9 einen Kaltstrangkopf eines Kaltstrangs nach dem Verschließen einer Kokille durch den Kaltstrang und einen in die Kokille eingebauten Kokillenteiler, und
FIG 10 eine Vorderansicht eines Kaltstrangkopfes eines Kaltstrangs.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kokille 1 und eines in die Kokille 1 eingebauten Kokillenteilers 3 aus der DE 202016105609 U1 .
Die Kokille 1 weist voneinander beabstandete, zueinander parallele Kokillenwände 5, 6 auf, zwischen denen sich ein Kokilleninnenraum 7 zur Durchleitung einer Schmelze erstreckt.
Der Kokillenteiler 3 umfasst einen Teilerblock 9 mit zwei Außenoberflächen 11, 12 zur Unterteilung des Kokilleninnenraums 7 in zwei Teilräume, die durch die Außenoberflächen 11, 12 des Teilerblocks 9 voneinander getrennt sind, wobei in Figur 1 nur eine erste Außenoberfläche 11 sichtbar ist. Ferner umfasst der Kokillenteiler 3 ein mit einem ersten Ende des Teilerblocks 9 verbundenes Halteelement 10, das nach dem Einbau des Kokillenteilers 3 in die Kokille 1 auf den Oberseiten der beiden Kokillenwände 5, 6 aufliegt und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über deren von dem Kokilleninnenraum 7 abgewandte Seiten hinausragt. Das Halteelement 10 ist durch Klemmschraubverbindungen 27 mit dem Teilerblock 9 verbunden. Die Außenoberflächen 11, 12 bilden auf beiden Seiten des Teilerblocks 9 jeweils einen Gießkonus zum Ausgleich der Strangschrumpfungen der in der Kokille 1 gebildeten Gießstränge beim Durchlaufen der Kokille 1 aus. Die Außenoberflächen 11, 12 sind also nicht planparallel ausgebildet, sondern weisen einen sich mit zunehmendem Abstand von dem Halteelement 10 zunehmenden Abstand voneinander auf.
An den außen liegenden Schmalseiten der Kokille 1, die den Außenoberflächen 11, 12 des Teilerblocks 9 gegenüber liegen, wird der Kokilleninnenraum 7 in bekannter Weise durch in Figur 1 nicht dargestellte Seitenwände geschlossen, die vorzugsweise jeweils zu dem Teilerblock 9 hin und von dem Teilerblock 9 weg verschiebbar sind, um Gießstränge unterschiedlicher Gießstrangbreiten fertigen zu können.
Die Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung der in Figur 1 dargestellten Kokille 1 und des in die Kokille 1 eingebauten Kokillenteilers 3 aus der DE202016105609 U1 .
Der Teilerblock 9 umfasst zwei sich gegenüber liegende Teilerplatten 13, die jeweils eine der beiden Außenoberflächen 11 des Teilerblocks 9 ausbilden, und einen zwischen den Teilerplatten 13 angeordneten Mittelabschnitt, der mit beiden Teilerplatten 13 verbunden ist. Die Teilerplatten 13 sind beispielsweise als Kupferplatten ausgeführt. Der Mittelabschnitt des Teilerblocks 9 weist zwei miteinander verbundene Stützplatten 18 auf, wobei eine erste Stützplatte, beispielsweise durch Schraubverbindungen, mit einer ersten Teilerplatte verbunden ist und die zweite Stützplatte 18, beispielsweise durch Schraubverbindungen, mit der zweiten Teilerplatte verbunden ist. Optional können an dem Teilerblock 9 Temperatursensoren, beispielsweise Thermoelemente, zur Erfassung von Temperaturen der beiden Teilerplatten 13 angeordnet sein.
Die Stützplatten 18 sind an zwei sich gegenüber liegenden Wandseiten 19, 20 des Teilerblocks 9, die jeweils einer Kokillenwand 5, 6 zugewandt sind, miteinander durch Schraubverbindungen verbunden. Diese Schraubverbindungen weisen (in den Figuren nicht dargestellte) Schrauben auf, die jeweils durch Bohrungen 21 in zwei zueinander korrespondierenden Verbindungsnasen 24 geführt sind, die auf der jeweiligen Wandseite 19, 20 von den Stützplatten zu der jeweiligen Kokillenwand 5, 6 hin abstehen.
Der Kokillenteiler 3 wird in der Kokille 1 durch Verklemmung fixiert. Seitens der ersten Kokillenwand 5 wird zur Verklemmung ein Klemmkeil 25 zwischen der ersten Kokillenwand 5 und den Stützplatten 18 eingebracht und das Halteelement 10 wird durch Klemmschraubverbindungen 27 mit der ersten Kokillenwand 5 verbunden. Seitens der zweiten Kokillenwand 6 ist der Teilerblock 9 lösbar über zwei an den Stützplatten 17, 18 angeordnete Klemmkolbenaufnahmen 29 an zwei Klemmkolben 31 koppelbar. Jeder Klemmkolben 31 ist durch eine Kokillenwandöffnung 33 in der zweiten Kokillenwand 6 in eine der beiden Klemmkolbenaufnahmen 29 geführt und von einem Hydraulikzylinder 35 entlang seiner Längsachse bewegbar. In alternativen Ausführungsbeispielen können anstelle von Hydraulikzylindern 35 andere Antriebe der Klemmkolben 31, beispielsweise pneumatische oder elektromechanische Antriebe, verwendet werden. Ferner weist der Kokillenteiler 3 einen Klemmstab 39 auf, der durch eine Halteelementausnehmung 51 in dem Halteelement 10, Klemmkolbenausnehmungen 52 in den Klemmkolben 31 und Klemmkolbenaufnahmeausnehmungen 53 in den Klemmkolbenaufnahmen 29 geführt ist.
Der Kokillenteiler 3 weist ferner zwei zwischen den beiden Außenoberflächen 11 des Teilerblocks 9 verlaufende Kühlleitungen 41, 42 auf, wobei eine erste Kühlleitung 41 ein Kühlrohr ist, das an einer der ersten Kokillenwand 5 zugewandten ersten Wandseite des Teilerblocks 9 verläuft, und die zweite Kühlleitung 42 ein Kühlrohr ist, das an einer der zweiten Kokillenwand 6 zugewandten zweiten Wandseite 20 des Teilerblocks 9 verläuft. An die Kühlrohre sind oben (nicht dargestellte) lange Schläuche oder Rohre anschraubbar, die es ermöglichen, den Kokillenteiler 3 soweit aus der Kokille 1 zu ziehen, dass er von der Kokille 1 weggeschwenkt werden kann, ohne die Kokille 1 aus der Stranggießanlage auszubauen.
Das Halteelement 10 weist für jede Kühlleitung 41, 42 eine mit der Kühlleitung 41, 42 verbundene Verbindungsleitung 43, 44 zur Zuleitung von Kühlflüssigkeit zu der Kühlleitung 41, 42 auf.
Ferner weist der Kokillenteiler 3 einen Strangführungsblock 45 auf, der sich an ein von dem Halteelement 10 abgewandtes zweites Ende des Teilerblocks 9 anschließt und mehrere Strangführungsrollen 47 zur Führung aus der Kokille 1 ausgegebener Gießstränge aufweist. Jede Kühlleitung 41, 42 verläuft von dem Halteelement 10 bis zu dem Strangführungsblock 45 zur Ausgabe von Kühlflüssigkeit auf den Strangführungsblock 45.
Zur Zuführung von Schmiermittel für die Rollenlager der Strangführungsrollen 47 kann analog zu der Zuführung der Kühlflüssigkeit zu dem Strangführungsblock 45 wenigstens eine (nicht dargestellte) Schmiermittelleitung vorgesehen sein, die an oder im dem Teilerblock 9 von dem Halteelement 10 bis zu dem Strangführungsblock 45 verläuft.
Jede Kokillenwand 5, 6 ist zu beiden Seiten des Teilerblocks 9 seitens des Kokilleninnenraums 7 mit je einer Wandplatte 49 verkleidet, die sich von dem Teilerblock 9 zu einem Ende der Kokillenwand 5, 6 erstreckt.
In jeder Stützplatte 18 und der mit der Stützplatte 18 verbundenen Teilerplatte 13, 14 verläuft ein Kühlkanal 55 für Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Teilerplatte 13. Jeder Kühlkanal 55 ist mit einem in dem Halteelement 10 verlaufenden Einlasskanal 57 zur Zuführung von Kühlflüssigkeit zu dem Kühlkanal 55 und mit einem in dem Halteelement 10 verlaufenden Auslasskanal 59 zur Abführung von Kühlflüssigkeit aus dem Kühlkanal 55 verbunden. Das Halteelement 10 weist für jeden Einlasskanal 57 eine Einlassöffnung 61 und für jeden Auslasskanal 59 eine Auslassöffnung 63 auf. Die Einlassöffnungen 61 und die Auslassöffnungen 63 sind in dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Unterseite des Halteelements 10 angeordnet (siehe Figur 2), können in anderen Ausführungsbeispielen alternativ jedoch an der Oberseite des Halteelements 10 oder seitlich angeordnet sein. Jeder Kühlkanal 55 verläuft beispielsweise von dem mit ihm verbundenen Einlasskanal 57 zunächst in der jeweiligen Stützplatte 18 abwärts in Richtung des Strangführungsblocks 45, dann von der Stützplatte 18 in die mit der Stützplatte 18 verbundene Teilerplatte 13 hinein, anschließend in der Teilerplatte 13 aufwärts in Richtung des Halteelements 10 und schließlich in der Stützplatte 18 zu dem mit dem Kühlkanal 55 verbundenen Auslasskanal 59 in dem Halteelement 10.
Gemäß der DE 202016105609 U1 wird der Kokillenteiler 3 von oben in die Kokille 1 eingebaut. Dabei wird der Kokillenteiler 3 zunächst ohne den Klemmstab 39 in die Kokille 1 eingeführt und an der ersten Wandseite 19 durch den Klemmkeil 25 und die Klemmschraubverbindungen 27 mit der ersten Kokillenwand 5 verklemmt. Danach wird jeder Klemmkolben 31 kontrolliert und mit reduziertem Druck zu dem Kokillenteiler 3 in eine der Klemmkolbenaufnahmen 29 verfahren. Anschließend wird der Klemmstab 39 von oben eingebaut und danach werden die Klemmkolben 31 kontrolliert mit reduziertem Druck kurz in die andere Richtung verfahren, bis der Klemmstab 39 in den Klemmkolbenausnehmungen 52 verklemmt ist. Zum Ausbau des Kokillenteilers 3 aus der Kokille 1 wird in umgekehrter Reihenfolge verfahren. Zunächst wird der Druck der Klemmkolben 31 auf den Klemmstab 39 durch ein kurzes Verfahren der Klemmkolben 31 gelockert, so dass der Klemmstab 39 ausgebaut werden kann. Nach dem Ausbau des Klemmstabes 39 werden die Klemmkolben 31 von dem Kokillenteiler 3 weg gefahren. Danach wird der Kokillenteiler 3 nach oben aus der Kokille 1 gehoben.
Weitere Details zur Lösung gemäß der DE 202016105609 U1 können aus der Offenlegungsschrift entnommen werden und werden per Referenz in diese Schrift mitaufgenommen.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen die erfindungsgemäße Kokille 1 mit dem Kokillenteiler 3 in unterschiedlichen Ansichten.
Die Fig 3 zeigt einen Aufriss, die Fig 4 einen Grundriss, die Fig 5 eine Schnittdarstellung und die Fig 6 einen perspektivischen Halbschnitt einer erfindungsgemäßen Kokille 1 mit eingebautem Kokillenteiler 3.
Im Unterschied zur Lösung gemäß der DE 20 2016 105 609 U1 wird der Kokillenteiler 3 von beiden Kokillenwänden 5, 6 der Kokille 1 durch jeweilige erste und zweite Klemmkolben 31a, 31b geklemmt. Zwei erste Klemmkolben 31a werden durch zwei erste Kokillenwandöffnungen 33a durch die erste Kokillenwand 5 geführt und klemmen über den Klemmstab 39 und die Klemmkolbenausnehmungen 52 im ersten Klemmkolben eine erste Seite des Kokillenteilers 3. In gleicher Weise werden zwei zweite Klemmkolben 31b durch zwei zweite Kokillenwandöffnungen 33b durch die zweite Kokillenwand 6 geführt und klemmen über einen weiteren Klemmstab 39 und die Klemmkolbenausnehmungen 52 im zweiten Klemmkolben eine zweite Seite des Kokillenteilers 3. Die Klemmstäbe verfügen vorzugsweise über einen Haltegriff, sodass diese einfach durch eine Halteelementausnehmung 51 und durch die Klemmkolbenausnehmungen 53 der Klemmkolben 31a, 31b geführt werden bzw. aus diesen wieder entnommen werden können. Durch die hydraulische Klemmung des Kokillenteilers 3 ist es nicht länger notwendig, das Halteelement 10 mit wenigstens einer Kokillenplatte 5, 6 zu verschrauben oder eine Seite des Kokillenteilers 3 per Klemmkeil 25 zu verklemmen. Insbesondere der Entfall des Klemmkeils spielt in der Praxis eine große Rolle, da die Kokillenplatten 5, 6 im Betrieb verschleißen und daher nachbearbeitet werden. Dadurch ändert sich aber die Dicke der Kokillenplatten. Bedingt durch diese Dickenänderung muss daher der Klemmkeil manuell neu eingestellt werden, wodurch der Zeitaufwand stark ansteigt. Mit anderen Worten kann der Kokillenteiler 3 selbst entsprechend der DE 202016105609 U1 ausgebildet sein, lediglich die Klemmung des Kokillenteilers 3 in der Kokille 1 ist gemäß der Erfindung verschieden.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen das Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge in einer Kokille 1 unter Verwendung eines Kokillenteilers 3. Zum Stranggießen der beiden Gießstränge wird zunächst ein etwaig in die Kokille 1 eingebauter Kokillenteiler 3 in der oben beschriebenen Weise aus der Kokille 1 ausgebaut. Danach wird ein Kaltstrang 65, der einen Kaltstrangkopf 67 mit einer Kaltstrangausnehmung 69 für den Kokillenteiler 3 aufweist, von der Eingussseite der Kokille 1 durch die Kokille 1 geführt, so dass der Kaltstrangkopf 67 auf der Ausgussseite außerhalb der Kokille 1 angeordnet ist. Danach wird der Kokillenteiler 3 in der Kokille 1 durch beidseitige hydraulische Klemmung eingebaut. Anschließend wird der Kaltstrangkopf 67 wieder ein Stück weit in die Kokille 1 eingeführt, so dass der Kokillenteiler 3 in die Kaltstrangausnehmung 69 hineinragt und der Kaltstrang 65 die Kokille 1 ausgussseitig verschließt. Anschließend wird der eigentliche Stranggießprozess begonnen, bei dem Schmelze zu beiden Seiten des Kokillenteilers 3 in die Kokille 1 gefüllt wird.
Figur 10 zeigt schematisch eine Vorderansicht des Kaltstrangkopfes 67 des Kaltstrangs 65 mit der Kaltstrangausnehmung 69 für den Kokillenteiler 3. Die Kaltstrangausnehmung 69 ist in der Mitte eines Kaltstrangendes 66 des Kaltstrangs 65 angeordnet und hat eine Breite, die zu einer Kokillenteilerbreite des jeweils verwendeten Kokillenteilers 3 korrespondiert.
Figur 7 zeigt, wie der Kaltstrang 65 von der Eingussseite der Kokille 1 durch die Kokille 1 geführt wird. Der Kaltstrang 65 weist mehrere beweglich miteinander verkettete Kaltstrangglieder 70 auf. Die ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b der Hydraulikzylinder 35 beidseits des Kokillenteilers befinden sich in der eingefahrenen Position.
Figur 8 zeigt die Position des Kaltstrangkopfes 67 nach dem Durchführen des Kaltstrangs 65 durch die Kokille 1 und den in die Kokille 1 eingebauten Kokillenteiler 3. Der Kaltstrangkopf 67 ist somit auf der Ausgussseite außerhalb der Kokille 1 angeordnet. Die ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b der Hydraulikzylinder 35 beidseits des Kokillenteilers befinden sich gemäß der Darstellung in der zum Teilerblock 9 hin ausgefahrenen Position, sodass die Klemmstäbe 39 durch die Halteelementausnehmungen 51 und die Klemmkolbenausnehmungen 52 der ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b eingeführt werden können.
Figur 9 zeigt die Position des Kaltstrangkopfes 67 und des Kaltstrangendes 66 nach dem Verschließen der Kokille 1 durch den Kaltstrang 65. Die ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b der Hydraulikzylinder 35 beidseits des Kokillenteilers befinden sich gemäß der Darstellung in der vom Teilerblock 9 etwas zurückgefahrenen Position, sodass die Klemmstäbe 39 in den Klemmkolbenausnehmungen 52 der ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b verklemmt sind. Im dargestellten Fall wird auf die ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b durch einen Druckregler kontrolliert eine Klemmkraft aufgebracht, sodass die Klemmung des Kokillenteilers 3 auch im Betrieb sichergestellt ist.
Aus dem Ausführungsbeispiel ist für den Fachmann klar, dass es nicht darauf ankommt, ob zuerst die ersten Klemmkolben 31a mit dem Klemmstab 39 verklemmt werden, ob zuerst die zweiten Klemmkolben 31b mit dem Klemmstab 39 verklemmt werden, oder ob so wie hier dargestellt, die ersten und zweiten Klemmkolben 31a, 31b synchron mit den Klemmstäben 39 verklemmt werden.
Beim Ausbau des Kokillenteilers 3 aus der Kokille 1 wird - wie schon oben kurz erklärt - in umgekehrter Reihenfolge des Einbaus vorgegangen. Somit wird zunächst der zumindest eine erste Klemmkolben 31a in Richtung Teilerblock 9 verfahren, bis die Klemmung des ersten Klemmstabes in der Klemmkolbenaufnahme 52 aufgehoben wird. Anschließend kann der Klemmstab 39 entnommen werden. Anschließend werden die ersten Klemmkolben 31a vom Teilerblock 9 weg verfahren. Die analogen Schritte werden für den zweiten Klemmkolben 31b durchgeführt. Schließlich wird der Kokillenteiler 3 von der Eingussseite aus der Kokille 1 entnommen.
Auch hier ist für den Fachmann klar, dass es nicht darauf ankommt, ob zuerst die Klemmung des ersten Klemmkolbens 31a mit dem Klemmstabs 39 aufgehoben wird, ob zuerst die Klemmung des zweiten Klemmkolbens 31b mit dem Klemmstabs 39 aufgehoben wird, oder ob die Klemmung des ersten und zweiten Klemmkolbens 31a, 31b mit den Klemmstäben synchron, d.h. in etwa zeitglich, aufgehoben wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1: Kokille
3: Kokillenteiler
5, 6: Kokillenwand
7: Kokilleninnenraum
9: Teilerblock
10: Halteelement
11, 12: Außenoberfläche
13, 14: Teilerplatte
17, 18: Stützplatte
19, 20: Wandseite
21: Bohrung
25: Klemmkeil
27: Klemmschraubverbindung
29: Klemmkolbenaufnahme
31: Klemmkolben
31a: erster Klemmkolben
31b: zweiter Klemmkolben
33: Kokillenwandöffnung
33a: erster Kokillenwandöffnung
33b: zweiter Kokillenwandöffnung
35: Hydraulikzylinder
39: Klemmstab
41, 42: Kühlleitung
43, 44: Verbindungsleitung
45: Strangführungsblock
47: Strangführungsrolle
49: Wandplatte
51: Halteelementausnehmung
52: Klemmkolbenausnehmung
53: Klemmkolbenaufnahmeausnehmung
55: Kühlkanal
57: Einlasskanal
59: Auslasskanal
61: Einlassöffnung
63: Auslassöffnung
65: Kaltstrang
66: Kaltstrangende
67: Kaltstrangkopf
69: Kaltstrangausnehmung
70: Kaltstrangglied

Claims

Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) zum Einbau in die Kokille (1), wobei die Kokille (1) zwei voneinander beabstandete Kokillenwände (5, 6) aufweist, zwischen denen sich ein Kokilleninnenraum (7) zur Durchleitung einer Schmelze erstreckt, der Kokillenteiler (3) umfassend
- einen Teilerblock (9) mit zwei Außenoberflächen (11, 12) zur Unterteilung des Kokilleninnenraums (7) in zwei Teilräume, die durch die Außenoberflächen (11, 12) des Teilerblocks (9) voneinander getrennt sind, und

- wenigstens einen in dem Teilerblock (9) verlaufenden Kühlkanal (55) für eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung wenigstens einer Außenoberfläche (11, 12),
dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (1)

- jeweils zumindest einen ersten Klemmkolben (31a), der durch eine erste Kokillenwandöffnung (33a) in die erste Kokillenwand (5) geführt wird, und

- jeweils zumindest einen zweiten Klemmkolben (31b), der durch eine zweite Kokillenwandöffnung (33b) in die zweite Kokillenwand (6) geführt wird, aufweist, wobei der erste und der zweite Klemmkolben (31a, 31b) hydraulisch oder pneumatisch oder elektromechanisch angetrieben entlang seiner jeweiligen Längsachse zu dem Teilerblock (9) hin und von dem Teilerblock (9) weg bewegbar ist und durch die eine Klemmkraft auf den Teilerblock (9) ausübbar ist.
Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (1) mehrere erste Klemmkolben (31a) und mehrere zweite Klemmkolben (31b) aufweist.
Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) mittig zur ersten Kokillenwand (5) und der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) mittig zur zweiten Kokillenwand (6) angeordnet ist.
Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Klemmstab (39), der durch eine Klemmkolbenausnehmung (52) in dem zumindest einen ersten Klemmkolben (31a) und dem zumindest einen zweiten Klemmkolben (31b) führbar ist.
Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (1) zumindest einen Kraftregler zur Regelung der Klemmkraft zumindest eines ersten Klemmkolbens (31a) und/oder zumindest eines zweiten Klemmkolbens (31b) aufweist.
Kokille (1) mit einem Kokillenteiler (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftregler ein pneumatischer oder hydraulischer Druckregler ist.
Verfahren zum gleichzeitigen Stranggießen zweier Gießstränge in einer Kokille (1) unter Verwendung der Kokille (1) und eines Kokillenteilers (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor einem Stranggießbeginn
- ein Kaltstrang (65), der einen Kaltstrangkopf (67) mit einer Kaltstrangausnehmung (69) für den Kokillenteiler (3) aufweist, von einer Eingussseite der Kokille (1) durch die Kokille (1) geführt wird, so dass der Kaltstrangkopf (67) auf der Ausgussseite außerhalb der Kokille (1) angeordnet ist,

- der Kokillenteiler (3) nach dem Durchführen des Kaltstrangs (65) durch die Kokille (1) in die Kokille (1) eingebaut wird und

- der Kaltstrangkopf (67) nach dem Einbau des Kokillenteilers (3) von der Ausgussseite in die Kokille (1) eingeführt wird, so dass der Kokillenteiler (3) in die Kaltstrangausnehmung (69) hineinragt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbau des Kokillenteilers (3) in die Kokille (1) zunächst der Kokillenteiler (3) von der Eingussseite ohne den Klemmstab (39) in die Kokille (1) eingeführt wird, danach der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) zu dem Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) verfahren wird, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) geführt wird, anschließend der erste Klemmkolben (31a) von dem Teilerblock (9) weg verfahren wird, bis der Klemmstab (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) verklemmt ist, und anschließend der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) zu dem Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) verfahren wird, danach ein weiterer Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) geführt wird, anschließend der zweite Klemmkolben (31b) von dem Teilerblock (9) weg verfahren wird, bis der Klemmstab (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) verklemmt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbau des Kokillenteilers (3) in die Kokille (1) zunächst der Kokillenteiler (3) von der Eingussseite ohne den Klemmstab (39) in die Kokille (1) eingeführt wird, danach der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) zu dem Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) verfahren wird, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) geführt wird, anschließend der zweite Klemmkolben (31b) von dem Teilerblock (9) weg verfahren wird, bis der Klemmstab (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) verklemmt ist, und anschließend der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) zu dem Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) verfahren wird, danach ein weiterer Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) geführt wird, anschließend der erste Klemmkolben (31a) von dem Teilerblock (9) weg verfahren wird, bis der Klemmstab (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) verklemmt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Durchführen des Kaltstrangkopfes (67) durch die Kokille (1) ein in die Kokille (1) eingebauter Kokillenteiler (3) aus der Kokille (1) ausgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung des ersten und/oder zweiten Klemmkolbens (31a, 31b) kraftgesteuert oder kraftgeregelt eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung durch einen pneumatischen oder hydraulischen Druckregler eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbau des Kokillenteilers (3) aus der Kokille (1) zunächst der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) zu dem Teilerblock (9) verfahren wird, bis die Klemmung des Klemmstabs (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) aufgehoben ist, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) entnommen wird, danach der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) vom Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) weg verfahren wird, und anschließend der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) zu dem Teilerblock (9) verfahren wird, bis die Klemmung des Klemmstabs (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) aufgehoben ist, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) entnommen wird, danach der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) vom Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) weg verfahren wird, und schließlich der Kokillenteiler (3) von der Eingussseite aus der Kokille (1) entnommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbau des Kokillenteilers (3) aus der Kokille (1) zunächst der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) zu dem Teilerblock (9) verfahren wird, bis die Klemmung des Klemmstabs (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) aufgehoben ist, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des zweiten Klemmkolbens (31b) entnommen wird, danach der zumindest eine zweite Klemmkolben (31b) vom Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) weg verfahren wird, und anschließend der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) zu dem Teilerblock (9) verfahren wird, bis die Klemmung des Klemmstabs (39) in der Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) aufgehoben ist, danach der Klemmstab (39) von der Eingussseite durch die Klemmkolbenausnehmung (52) des ersten Klemmkolbens (31a) entnommen wird, danach der zumindest eine erste Klemmkolben (31a) vom Teilerblock (9) des Kokillenteilers (3) weg verfahren wird, und schließlich der Kokillenteiler (3) von der Eingussseite aus der Kokille (1) entnommen wird.