LU81982A1

LU81982A1 - Zum bogenstranggiessen von mehreck-stahlprofilen geeignete stranggiesskokillen sowie verfahren zur nachbearbeitung ihrer innenflaechen

Info

Publication number: LU81982A1
Application number: LU81982A
Authority: LU
Inventors: H Reuter
Original assignee: Arbed
Priority date: 1979-12-11
Filing date: 1979-12-11
Publication date: 1981-07-23
Also published as: ZA807776B; JPS5695449A; ATE4089T1; CA1160424A; EP0030515B1; US4390057A; DE3064159D1; AU6524080A; EP0030515A1

Description

Zum Bogenstranggiessen von Mehreck-Stahlprofilen geeignete Stranggiesskokillen sowie Verfahren zur Nachbearbeitung ihrer Innenflächen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zum Bogenstranggiessen von Mehreck-Stahlprofilen geeignete Stranggiesskokille, insbesondere eine aus Einzelplatten zusammengesetzte Plattenkokille, sowie ein Verfahren zum Nachbearbeiten ihrer Innenflächen, 5 im Hinblick auf die Rückstellung des Innenprofils auf Urmass.

Plattenkokillen''für das Bogenstranggiessen von Brammen, von Quadrat-, Rechteck- und generell Mehreckprofilen sollen eine gewisse Biegung in Giessrichtung aufweisen, um Biegespannungen 10 in der noch dünnen verfestigten Schale des aus der Kokille austretenden Stranges zu vermeiden. Ausserdem ist es günstig, eine Verjüngung des Kokillenguerschnittes entsprechend der Schrumpfung des abkühlenden Giessgutes vorzusehen, um den Kontakt zwischen der Strangschale und der Kokillen-Innenwand über 15 die gesamte Kokillenlänge zu gewährleisten. Weiter ist es erwünscht, die Ecken des Kokillenquerschnittes angefast oder abge-.; rundet zu gestalten, um Kantenspannungen am Giesstrang zu vermeiden oder zumindest zu verringern.

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Bei Verschleiss, Riefenbildung und Verlust der Konizität müssen die Innenflächen der Stranggiesskokille nachbearbeitet werden.

Dies erfordert bei Plattenkokillen, die eine komplexe Geometrie 5 gemäss den oben erwähnten Kriterien aufweisen, eine sorgfältig durchzuführende Massarbeit, die jedoch infolge des Materialabtrages notgedrungen zu einer Vergrösserung des Kokillenquerschnittes und damit auch des Strangquerschnittes führt.

10 Will man diesen Querschnitt jedoch auf Urmass halten, so gibt

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es lediglich zwei Alternativen. Entweder zögert man den Verschleiss so weit wie möglich hinaus indem man die Innenflächen der Kokillenplatten vor Verschleiss schützt und hierfür einen Schutzüberzug aus verschleissfestem Material, bspw. aus Zirkon-15 oxyd vorsieht, oder man verzichtet auf einen solchen Schutz und zieht ein häufigeres Verschrotten billigerer Kokillen vor.

Weder der Verlust des Urmasses, noch die Verwendung mehr oder weniger teurer Wegwerfkokillen dürften im Interesse des 20 Benutzers liegen.

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Der vorliegenden Erfindung ist somit die Aufgabe zugrundegelegt eine Plattenkokille zu entwickeln, die einerseits den geometrischen Kriterien für das Bogenstranggiessen gerecht wird 25 und die andererseits so gestaltet ist, dass eine Rückstellung des Kokillenquerschnittes auf Urmass auch nach mehrmaligem Nachbearbeiten möglich ist. Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein geeignetes Verfahren zu einer solchen Nachbearbeitung zu entwickeln.

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Diese Ziele werden erreicht durch die erfindungsgemässe Stranggiesskokille, die dadurch gekennzeichnet ist, dass vier Einzelplatten an ihren Extremitäten Aussparungen aufweisen, die beim Aneinanderfügen der Platten ineinandergreifen und die Stoss-35 kanten mittels in die Aussparungen eingeführterPassbleche auf gleiche Höhe eingestellt sind, wobei die Innenflächen zweier gegenüberliegender Platten an den Extremitäten Fasen aufweisen, so dass sich ein achtkantiger Kokillenquerschnitt ergibt.

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In dieser Kokille können, wie noch erläutert wird, die Fasen bzw. Radien aufweisenden Platten über die Stoss-flachen nachgestellt und die mit nicht verschDeissenden Stossflächen ausgestatteten Platten durch Passbleche 5 nachgestellt werden.

In der montierten Kokille können gemäss einer ersten Ausführungsform die Fasen bzw. Radien aufweisenden Platten parallel zur Giessrichtung angeordnet sein. Eine zweite Ausführungs-10 form sieht vor, die Fasen aufweisenden Platten in der montierten Kokille quer zur Giessrichtung anzuordnen.

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Sei es, dass man die eine oder die andere Ausführungsform bevorzugt, so weisen jedenfalls erfindungsgemäss die Innen-15 flächen der in der montierten Kokille quer zur Giessrichtung angeordneten Platten eine dem Giessradius entsprechende Krümmung auf, während die Innenflächen der parallel zur Giessrichtung angeordneten Platten eben sind.

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Weiter weisen die Stossflächen der parallel zur Giessrichtung angeordneten Platten eine dem Giessradius entsprechende Krümmung auf, so dass die Teilfugen der montierten Kokille 4 im gewünschten Sinne gekrümmt verlaufen.

25 Die Querschnittverjüngung der Kokille in Giessrichtung wird erreicht durch eine dementsprechende Ausbildung der Stossflächen.

Wie man feststellt, lassen die recht komplizierten geome-30 trischen Kriterien sich bei der erfindungsgemässen Kokille durch entsprechende Ausbildung lediglich der Stossflächen der einzelnen Platten befriedigen, wobei die Innenflächen keine besondere Ausbildung benötigen.

35 Um die Qualität der Fugen in der montierten Kokille aufrechtzuerhalten genügt es erfindungsgemäss, die Stossflächen der quer zur Giessrichtung angeordneten, keine Fasen aufweisenden - 4 -

Platten mit einem verschleissfesten Ueberzug zu versehen.

Die Erklärung hierfür ergibt sich aus dem Verfahren zur Nachbearbeitung der einzelnen Platten, nach der Erfindung.

^ Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man an den Fasen aufweisenden Platten von der Innenfläche sowie von der Stossfläche Material um ein Dicken-mass (a) und von den Fasen Material um ein Dickenmass ( a mal den Kosinus des Fasenwinkels) abträgt, dass man an 10 den Platten ohne Fasen von der Innenfläche Material um ein Dickenmass (b) abträgt und dass man die zwischen den Platten befindlichen Passbleche um das gleiche Mass (b) zurücknimmt, wobei die Masse (a und b) voneinander verschieden sein können.

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Dieses Verfahren gestattet, wie leicht einzusehen ist, ein mehrmaliges Nacharbeiten der Innenflächen der Platten bei gleichzeitiger sich praktisch automatisch ergebender Rückstellung des Kokillenguerschnittes auf Urmass und zwar 20 kann eine Nacharbeitung so oft stattfinden, wie durch die Anwesenheit von Passblechen zwischen den einzelnen Platten noch Raum zum Nachstellen des Abtragemasses zur Verfügung * steht.

25 Angesichts der Gestehungskosten von Plattenkokillen stellen die erfindungsgemässe Kokille, sowie das Verfahren zur Nachbearbeitung einen erheblichen Fortschritt dar.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in 30 denen Fig. 1 eine Perspektive Darstellung des durch eine erfindungsgemässe Plattenkokille begrenzten Innenprofils zeigt; Fig. 2 und Fig. 3 zeigen je einen Querschnitt durch eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille, in denen die Fasen tragenden Platten parallel bzw. quer zur 35 Giessrichtung angeordnet sind, während die Fig. 2a und 2b, sowie die Fig. 3a und 3b Querschnitte der Grenzzonen zweier Platten darstellen und die mit Hilfe des erfindungsgemässen - 5 -

Verfahrens zu erzielende Rückstellung auf Urmass beim Nacharbeiten veranschaulichen, wobei die Fig. 2a und 3a jeweils den Ur-Zustand und die Fig. 2b und 3b jeweils den Zustand nach der Nachbearbeitung zeigen.

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Die Fig· 1 dient in der Hauptsache zur Veranschaulichung der relativ komplexen Geometrie des Innenprofiles, das durch die einzelnen Platten begrenzt ist und zwar erkennt man, dass einerseits der Querschnitt (A ... H) grösser 10 ist als der Querschnitt (A' ... H1)/ dass also der Kokil-* lenquerschnitt in der Giessrichtung, die durch den Pfeil angedeutet ist, abnimmt; dass andererseits die Grenzflächen (AHGFF'G'H'A') und (BCDEE1D1C'B') gekrümmt sind, während die Grenzflächen ‘(ABB'A1) und (EFF'E1) in der senk--*-5 rechten Ebene Parallel zur Giessrichtung verlaufen und demnach in der Plattenebene selbst nicht gekrümmt sind.

Ferner wird ersichtlich, dass zur Ausbildung der Krümmung der Teilfugen, an den parallel zur Giessrichtung angeordne-20 ten Platten lediglich die Stossflächen entsprechend gekrümmt ausgeführt werden müssen und dies unabhängig davon, ob die Fasen tragenden oder nicht tragenden Platten in der Kokille parallel zur Giessrichtung angeordnet sind.

25 in den Fig. 2 bzw. 3^ und den dazugehörigen Fig. 2a, 2b bzw. 3a, 3b wird das erfindungsgemässe Nachbearbeitungs-Verfahren veranschaulicht und zwar für beide Ausführungsformen der erfindungsgemässen Plattenkokille.

30 ln der Fig. 2a erkennt man eine Platte (1), die gefast ausgeführt ist. Von der Innenfläche sowie von der Stossfläche wird Material um ein Mass (a) abgetragen; das von der Fase (10) abzutragende Mass ergibt sich aus a x cos OC , wobei der Fasenwinkel ist. Unabhängig hiervon wird von der 35 Innenfläche der angrenzenden Platte (4) Material um ein Mass (b) abgetragen, was durch Zurücknehmen der Passbleche (50) um genau dieses Mass (b) wieder kompensiert wird. Hierdurch ergibt sich, wie aus der Fig. 2b ersichtlich, wieder das Urmass des Kokr! .1 len-Innenraumes.

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Der gleiche Vorgang wird in den Fig. 3, 3a sowie 3b dargestellt.

Es sei abschliessend bemerkt, dass man sich selbstver-5 ständlich beim Festsetzen des abzutragenden Masses (b) nicht nur am Ausmass des Verschleissens, sondern auch an den Dickenmassen der einzelnen Passbleche (50) orientiert um ein problemloses Kompensieren der abgetragenen Materialdicke zu ermöglichen.

Claims

1. Zum Bogenstranggiessen von Mehreck-Stahlprofilen geeignete Stranggiesskokille, insbesondere aus Einzelplatten zusammengesetzte

2. Stranggiesskokille nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasen bzw. Radien aufweisenden Platten in der montier- ; 15 ten Kokille parallel zur Giessrichtung angeerdnet sind.

3. Stranggiesskokille nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasen bzw. Radien aufweisenden Platten in der montierten Kokille quer zur Giessrichtung angeordnet sind. 20

4. Stranggiesskokille nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der in der montieiten Kokille quer zur Giessrichtung angeordnetenPlatten eine dem Giessradius entsprechende Krümmung aufweisen und dass die Innenflächen der parallel 25 zur Giessrichtung angeordneten Platten eben sind.

5. Stranggiesskokille nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekenn -zeichnet, dass die Stossflächen der parallel zur Giessrichtung angeordneten Platten eine dem Giessradius entsprechende Krümmung 30 aufweisen, so dass die Teilfugen in der montierten Kokille gekrümmt verlaufen.

5 Plattenkokille, dadurch gekennzeichnet, dass vier Einzelplatten (1, 2, 3 und 4)-an ihren Extremitäten Aussparungen aufweisen, die beim Aneinanderfügen der Platten ineinandergreifen und die Stoss-kanten mittels in die. Aussparungen eingeführter Passbleche (50) auf gleiche Höhe eingestellt sind, wobei die Innenflächen der 10 Platten (1 und 3) an den Extremitäten Fasen bzw. Radien (10 + 30) aufweisen,so dass sich ein achtkantiger Kokillenquerschnitt ergibt.

6. Stranggiesskokille nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossflächen der Platten derart verlaufen, 35 dass sich in der montierten Kokille in Giessrichtung eine Querschnittverjüngung ergibt. - 2 -

7. Stranggiesskokille nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossflachen der quer zur Giessrichtung an-geordreten nicht mit Fasen versehenen Platten einen Ueberzuq aus nicht verschleissendem Material aufweisen.

8. Verfahren zum Nachbearbeiten der Innenflächen einer Strang giesskokille nach den Ansprüchen 1-7, insbesondere im Hinblick auf die Rückstellung des Innenprofils auf Urmass, dadurch gekennzeichnet, dass man an den Fasen aufweiseriden Platten (1 und 3. von Tnr.enf lâche sowie von der Stossf lâche Material tarn ein DickeniUc. ss (a; «.:nd von Jen Fasen Material um ein Dickenmass (a mal den Kosinus des Fasenwinkels) abträgt, dass man an den Platten (2 und 4) von der Innenfläche Material um ein Dickenmass (b) abträgt und dass man die zwischen den Platten befindlichen Passbleche um das gleiche Mass (b) zurücknimmt, wobei die Masse (a und b) voneinander verschieden sein können. »