WO2024094846A1 - ABDICHTSYSTEM ZUR VERWENDUNG MIT EINEM KALTSTRANGKOPF EINER STRANGGIEßANLAGE UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES METALLISCHEN PRODUKTS MITTELS STRANGGIEßEN UNTER VERWENDUNG DES ABDICHTSYSTEMS - Google Patents

ABDICHTSYSTEM ZUR VERWENDUNG MIT EINEM KALTSTRANGKOPF EINER STRANGGIEßANLAGE UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES METALLISCHEN PRODUKTS MITTELS STRANGGIEßEN UNTER VERWENDUNG DES ABDICHTSYSTEMS Download PDF

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WO2024094846A1
WO2024094846A1 PCT/EP2023/080655 EP2023080655W WO2024094846A1 WO 2024094846 A1 WO2024094846 A1 WO 2024094846A1 EP 2023080655 W EP2023080655 W EP 2023080655W WO 2024094846 A1 WO2024094846 A1 WO 2024094846A1
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head
sealing system
cold strand
plates
continuous casting
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PCT/EP2023/080655
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jan HEIMANN
Alexander Drüen
Jeff Staymates
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Sms Group Gmbh
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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
    • B22D11/08—Accessories for starting the casting procedure
    • B22D11/081—Starter bars
    • B22D11/083—Starter bar head; Means for connecting or detaching starter bars and ingots
    • 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
    • B22D11/08—Accessories for starting the casting procedure
    • B22D11/088—Means for sealing the starter bar head in the moulds

Definitions

  • Sealing system for use with a cold strand head of a continuous casting plant and method for producing a metallic product by continuous casting using the sealing system
  • the invention relates to a sealing system for use with a cold strand head of a continuous casting plant and to methods for producing a metallic product by means of continuous casting using the sealing system.
  • the sealing systems known from the state of the art each have an upper component that is precisely adapted to the shape of the cold-roll head. This results in the disadvantage that such an upper part, to which the seal is already attached or which serves to fix a seal underneath, only ever fits a certain shape of cold-roll head and is not suitable for use with other types of cold-roll heads. If different mold formats are cast or the mold is sufficiently worn, new sealing systems must always be used.
  • the invention is based on the object of providing a sealing system which is suitable for use with a cold strand head of a Continuous casting plant and with which the start of the continuous casting process can be carried out more easily and cost-effectively and the associated work preparations can be carried out more quickly.
  • a sealing system for use with a cold strand head of a continuous casting plant, wherein the cold strand head is designed as a plate-shaped head element, on the edge region of which a circumferential seal is attached.
  • the sealing system has an adapter element made of metal, which can be fastened with its underside to an upper end face of the cold strand head.
  • the head element can be fastened to an upper side of the adapter element and can thus be connected to the cold strand head.
  • the head element has at least two plates that can move relative to one another, wherein the plates at least partially form the edge region of the head element.
  • the plates are connected to one another by a tensioning element, wherein the tensioning element enables movement of the plates in a released state and the position of the plates relative to one another is fixed in a tensioned state.
  • the head element can be easily adapted to different mold formats or different wear conditions of a mold.
  • the underside of the adapter element is preferably adapted to the upper end face of the cold strand head and can be attached to the upper end face of the cold strand head by first fastening means.
  • Adapted in the sense of the invention means that the end face of the cold strand head and the underside of the adapter plate have at least partially complementary surface areas. This makes it possible to achieve a partial positive connection between the cold strand head and the adapter plate.
  • a first fastening means is preferably designed to be form-fitting.
  • the form-fitting of the fastening means facilitates the connection of the two components.
  • the first fastening means preferably have at least one web which has a bead or hook at its free end.
  • the bead or the hook preferably have at least one recess, wherein the bead or hook of the web and the recess can be brought into engagement with one another.
  • the web preferably has a bead, in particular a mushroom-shaped bead, and the recess comprises a widened region complementary thereto.
  • the bead, in particular a mushroom-shaped bead, and the widened region of the recess are designed to be complementary to one another. It is more preferred that the web is attached to an underside of the adapter element and the recess is designed in the cold strand head adjacent to its upper end face, wherein the recess opens into this end face.
  • the recess preferably comprises a narrow bottleneck-like section which, starting from the upper end face of the dummy bar head, leads into the widened area of the recess.
  • the recess is preferably open on at least one side face of the dummy bar head, so that the web with its bead can be introduced into the recess from this side face.
  • the head element and the adapter element preferably each have a rectangular cross-section with a long side and a short side in a plane orthogonal to the transport direction of the cold strand head, wherein a Longitudinal extension of the long side is many times greater than a longitudinal extension of the short side. It is more preferred that the head element and the adapter element with their cross section in the plane orthogonal to the transport direction of the cold strand head are each adapted to a cross section of a mold of a continuous casting plant. Adapted in the sense of the invention means that at least the geometric dimensions of the inside of a mold and the cross section of the head element with the associated adapter plate are similar and existing deviations can be compensated by the movement options of the adapter element.
  • a short side of the rectangular cross-section of the adapter element or the head element preferably has a length of at least 100 mm, more preferably of at least 120 mm, even more preferably of more than 150 mm.
  • the head element is preferably designed as a standardized component.
  • a standardized component in the sense of the invention is a component that can be used with a large number of different mold formats. To this end, the head element must be adapted in its dimensions and adjustment ranges to all the different mold formats used in a continuous casting plant.
  • the head element and the adapter element can preferably be connected to one another by second, in particular form-fitting, fastening means.
  • the second fastening means preferably comprise a plurality of through-openings which are formed in the head element, which is in particular plate-shaped.
  • the second fastening means also comprise a plurality of bolts, screws or the like which are attached to the top of the adapter element and can be inserted through the through-openings formed in the head element.
  • a slot is formed at a free end of a bolt or adjacent thereto.
  • a wedge can be driven through the slot, which is located on an upper side of the head element when its through holes are placed on the bolts.
  • At least one elevation is formed on an upper side of the head element.
  • the seal is preferably made of plastic. It is more preferred that the external dimensions of the seal are slightly larger than a cross-section of a mold of a continuous casting plant in a plane orthogonal to the transport direction of the dummy bar head.
  • the head member preferably comprises at least three plates and a first plate forms a central plate.
  • the second and third plates are arranged on opposite sides of the central plate.
  • the second and third plates are preferably each connected to the central plate by a clamping element.
  • a metallic product is produced by continuous casting using a sealing system according to one of claims 1 to 16, wherein at least the following work steps are carried out:
  • the molten metal is sufficiently cooled when it is poured into the mold of a continuous casting plant by contact with the upper side of the head element and the elevation(s) provided there, so that this beginning of the process can be carried out without cooling scrap.
  • Fig. 1 - 3 Head element with different positions of the plates and states of the clamping element
  • Fig. 4 Central plate
  • Figures 1 to 3 show different partial views of a head element 12 of the sealing system 10 according to the invention, wherein the plates 37 in connection with the clamping elements 374 assume different positions in the figures.
  • the first central plate 371 is fixedly connected to the cold strand head 1 by an adapter element 18 and the second plate 372 is movable relative to the first plate 371.
  • a third plate 373 (not shown) can be attached in mirror image to the opposite side of the central plate 371.
  • a seal 14 (not shown) can be attached all the way around the edge in the edge region 13 of the head element 12.
  • the clamping element 374 is formed by a screw and corresponding counter bearings or webs on the plates 37. The screw of the clamping element can limit the movement of the plates 371, 372, 373 relative to one another.
  • the movable second plate 372 of the head element 12 is shown in a middle position. This means that the second plate 372 can be moved in both directions relative to the first plate 371.
  • the clamping screw limits the range of movement B max of the second plate 372 relative to the maximum range of movement B max of the second plate 372. If the head element 12 is arranged in the mold, the head element 12 can be clamped within the mold by screwing the screw in further.
  • Figure 3 shows a state of the sealing system 10 according to the invention in which the movable plate 372 is extended as far as possible relative to the first plate 371.
  • the clamping screw is screwed in so far that no more movement of the plates 371, 372 relative to one another is possible.
  • Figure 4 shows the first central plate 371 of Figures 1 to 3. This is firmly connected to the cold strand head by an adapter element 18 (not shown).
  • the two vertically upward-standing plates on the surface of the plate form a clamping element 374 in conjunction with a screw (not shown).
  • the second movable plate 372, 373 is shown in Figure 5.
  • a movable connection to the first plate 371 can be made through the elongated hole in the movable plate 372, 373 and the T-shaped formation of the plate on the central plate 371.
  • the small plate on the surface of the movable plate 372, 373 forms the counter bearing for the clamping screw.
  • Figure 6 shows the sealing system 10 according to the invention in connection with a cold strand head 1.
  • the first fastening means 22 connects the cold strand 1 to the underside 19 of the adapter element 18.
  • An exemplary embodiment of the first Fastening means 22 is shown in Figure 11.
  • the first fastening means 22 consists of a straight web 24 and a bead 25 attached thereto over the entire width K of the adapter element 18.
  • the complementary receptacle in the cold strand 1 is shown in Figure 12.
  • the receptacle consists of a recess 26 complementary to the web 24 and bead 25. This forms a widened area 27 and a bottleneck-like section 28 in the recess 26.
  • the sealing system in connection with the cold strand and inserted into a mold is shown in Figure 13.
  • Elevations are attached to the surface of the head element. These enable the head element to be connected to the hot strand.
  • the movable plates of Figures 1 to 3 are not shown.
  • the head element itself is connected to the adapter element by means of several screw connections.
  • the elevations can also be attached to the movable plates.
  • the figure shows an example of a length to width ratio of a sealing system according to the invention.
  • the length K here is 160 mm and the length L is 1440 mm.
  • Figures 8 to 13 show detailed views of Figure 8.
  • the adapter element enables an easy connection between the cold leg and the head element through the various positive connections. These fastening means are designed in such a way that the necessary tensile forces can be transferred from the cold leg to the hot leg.
  • the head element can be attached to the adapter element by means of a wedge connection shown in Figure 12.
  • Figure 14 shows the device according to the invention in connection with a narrow mold 4.
  • the long side L is shortened so far that the width of the sealing system is minimized.
  • the cold strand is pulled in the direction of the arrow (T) from the lower opening 5 of the mold 4

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abdichtsystem zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf einer Stranggießanlage und Verfahren zum Herstellen eines metallischen Produkts mittels Stranggießen unter Verwendung des Abdichtsystems. Durch die Verwendung von gegeneinander beweglichen Platten ist es möglich das Abdichtsystem auf unterschiedliche Stranggussformate anzupassen.

Description

Titel:
Abdichtsystem zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf einer Stranggießanlage und Verfahren zum Herstellen eines metallischen Produkts mittels Stranggießen unter Verwendung des Abdichtsystems
Gebiet:
Die Erfindung betrifft ein Abdichtsystem zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf einer Stranggießanlage und Verfahren zum Herstellen eines metallischen Produkts mittels Stranggießen unter Verwendung des Abdichtsystems.
Stand der Technik:
Zur Herstellung von metallischen Produkten mittels Stranggießen ist es nach dem Stand der Technik bekannt, zu Beginn des Stranggießprozesses an einem Kaltstrangkopf eine Dichtung vorzusehen, mit der beim Angießen ein Spalt zwischen dem Kaltstrangkopf und den Innenwänden einer Kokille einer Stranggießanlage geeignet abgedichtet wird. Entsprechende Abdichtsysteme mit einer solchen Dichtung sind beispielsweise in EP 2 127 780 B1 , DE 20 2005 001 310 U1 , EP 0 234 299 B2, DE 44 01 825 A1 oder DE 600 04 848 T2 gezeigt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Abdichtsystem weisen jeweils ein oberes Bauteil auf, welches genau an die Form des Kaltstrangkopfes angepasst ist. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass ein solcher oberer Teil, an dem die Dichtung bereits angebracht ist oder der zum Fixieren einer darunter befindlichen Dichtung dient, stets nur auf eine bestimmte Form eines Kaltstrangkopfs passt und sich nicht zur Verwendung mit andersartigen Kaltstrangköpfen eignet. Sofern unterschiedliche Kokillenformate gegossen werden oder die Kokille ausreichend verschlissen ist, müssen immer neue Abdichtsysteme eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung:
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtsystem bereitzustellen, dass sich zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf einer Stranggießanlage eignet und mit dem der Prozessbeginn beim Stranggießen einfacher und kostengünstiger sowie die zugehörigen Arbeitsvorbereitungen schneller ausgeführt werden können.
Erfindung:
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Abdichtsystem mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen des Abdichtsystem sind in den Ansprüchen 2 bis 16 dargestellt.
Beansprucht wird ein Abdichtsystem zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf einer Stranggießanlage, wobei der Kaltstrangkopf als ein plattenförmiges Kopfelement ausgebildet ist, an dessen Randbereich eine umlaufende Dichtung angebracht ist. Das Abdichtsystem weist ein Adapterelement aus Metall auf, das mit seiner Unterseite an einer oberen Stirnfläche des Kaltstrangkopfs befestigbar ist. Das Kopfelement ist an einer Oberseite des Adapterelements befestigbar und dadurch mit dem Kaltstrangkopf verbindbar. Das Kopfelement weist zumindest zwei gegeneinander bewegliche Platten auf, wobei die Platten zumindest teilweise den Randbereich des Kopfelementes ausbilden. Die Platten sind durch ein Spannelement miteinander verbunden, wobei das Spannelement in einem gelösten Zustand eine Bewegung der Platten ermöglicht und in einem gespannten Zustand die Position der Platten zueinander fixiert ist.
Durch die gegeneinander verschiebbaren Platten kann das Kopfelement einfach auf unterschiedliche Kokillenformate oder verschiedene Verschleißzustände einer Kokille angepasst werden.
Weitere bevorzugte Ausführungen des Abdichtsystems sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15 dargestellt. Die bevorzugten Ausführungen des Abdichtsystems verbessern grundsätzlich die Funktionalität und Handhabung des Systems. Darüber hinausgehende Vorteile sind zusätzlich einzeln angeführt. Die Unterseite des Adapterelements ist vorzugsweise an die obere Stirnfläche des Kaltstrangkopfs angepasst und ist durch erste Befestigungsmittel an der oberen Stirnfläche des Kaltstrangkopfs befestigbar. Angepasst im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet, dass die Stirnfläche des Kaltstrangkopfes und die Unterseite der Adapterplatte zumindest teilweise komplementäre Flächenbereiche aufweisen. Dadurch kann ein teilweiser Formschluss zwischen Kaltstrangkopf und Adapterplatte erreicht werden.
Ein erstes Befestigungsmittel ist bevorzugt formschlüssig ausgebildet. Der Formschluss der Befestigungsmittel erleichtert die Verbindung der beiden Bauteile.
Die ersten Befestigungsmittel weisen bevorzugt zumindest einen Steg auf, der an seinem freien Ende einen Wulst oder Haken aufweist. Der Wulst oder der Haken weisen vorzugsweise zumindest eine Ausnehmung auf, wobei der Wulst oder Haken des Stegs und die Ausnehmung miteinander in Eingriff bringbar sind. Vorzugsweise weist der Steg einen insbesondere pilzförmigen Wulst auf und die Ausnehmung umfasst einen dazu komplementären geweiteten Bereich. Der insbesondere pilzförmige Wulst und der geweitete Bereich der Ausnehmung sind komplementär zueinander ausgebildet. , Mehr bevorzugt ist,, dass der Steg an einer Unterseite des Adapterelements angebracht ist und die Ausnehmung in dem Kaltstrangkopf angrenzend zu dessen oberen Stirnfläche ausgebildet ist wobei die Ausnehmung in diese Stirnfläche hinein mündet.
Die Ausnehmung umfasst bevorzugt einen engen flaschenhalsartigen Abschnitt, der ausgehend von der oberen Stirnfläche des Kaltstrangkopfs in den geweiteten Bereich der Ausnehmung führt. Die Ausnehmung ist vorzugsweise an zumindest einer Seitenfläche des Kaltstrangkopfs offen, so dass der Steg mit seinem Wulst von dieser Seitenfläche her in die Ausnehmung einbringbar ist.
Das Kopfelement und das Adapterelement weist vorzugsweise in einer orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs verlaufenden Ebene jeweils einen rechteckigen Querschnitt mit einer Längsseite und einer Kurzseite auf, wobei eine Längserstreckung der Längsseite um einen vielfachen Betrag größer ist als eine Längserstreckung der Kurzseite. Mehr bevorzugt ist, dass das Kopfelement und das Adapterelement mit ihrem Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs jeweils an einen Querschnitt einer Kokille einer Stranggießanlage angepasst sind. Angepasst im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet, dass zumindest die geometrischen Abmessungen der Innenseite einer Kokille und der Querschnitt des Kopfelementes mit der zugehörenden Adapterplatte ähnlich sind und vorhandene Abweichungen durch die Bewegungsmöglichkeiten des Adapterelementes ausgleichbar sind.
Eine Kurzseite des rechteckigen Querschnitts des Adapterelements bzw. des Kopfelements hat vorzugsweise eine Länge von zumindest 100 mm, mehr bevorzugt von zumindest 120 mm, noch mehr bevorzugt von mehr als 150 mm.
Das Kopfelement ist bevorzugt als standardisiertes Bauteil ausgebildet. Ein standarisiertes Bauteil im erfindungsgemäßen Sinne ist ein Bauteil, das mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Kokillenformaten anwendbar ist. Dazu muss das Kopfelement in seinen Abmessungen und Anpassungsbereichen auf alle in einer Stranggussanlage unterschiedlichen verwendeten Kokillenformate angepasst werden.
Das Kopfelement und das Adapterelement sind bevorzugt durch zweite insbesondere formschlüssige Befestigungsmittel miteinander verbindbar.
Die zweiten Befestigungsmittel umfassen vorzugsweise eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, die in dem insbesondere plattenförmigen Kopfelement ausgebildet sind. Die zweiten Befestigungsmittel umfassen auch eine Mehrzahl von Bolzen, Schrauben oder dergleichen, die an der Oberseite des Adapterelements angebracht und durch die in dem Kopfelement ausgebildeten Durchgangsöffnungen steckbar sind.
An einem freien Ende eines Bolzens oder angrenzend hierzu ist bevorzugt jeweils ein Langloch ausgebildet. Durch das Langloch ist ein Keil treibbar, der auf einer Oberseite des Kopfelements aufsitzt, wenn es mit seinen Durchgangsöffnungen auf die Bolzen aufgesteckt ist.
An einer Oberseite des Kopfelements ist vorzugsweise zumindest eine Erhebung, mehr bevorzugt eine Mehrzahl von solchen Erhebungen ausgebildet ist.
Die Dichtung ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Mehr bevorzugt ist, dass die Außenabmessungen der Dichtung geringfügig größer sind als ein Querschnitt einer Kokille einer Stranggießanlage in einer Ebene orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs.
Das Kopfelement weist bevorzugt zumindest drei Platten auf und eine erste Platte bildet eine zentrale Platte aus. Die zweite und die dritte Platte sind an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Platte angeordnet.
Die zweite und dritte Platte sind vorzugsweise jeweils mit einem Spannelement mit der zentralen Platte verbunden.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 17 gelöst. Ein metallisches Produkt wird mittels Stranggießen unter Verwendung eines Abdichtsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt, wobei zumindest die Arbeitsschritte ausgeführt werden:
- Einbringen eines Kaltstranges, aufweisend einen Kaltstrangkopf mit dem Abdichtsystem in eine Kokille mit gelöstem Spannelement (38);
- Bewegen der Platten zueinander zum Einstellen eines gleichmäßigen Spaltes zwischen der Kokilleninnenseite und dem Randbereich des Kopfelementes;
- Verspannen des Spannelementes zum Fixieren der Platten zueinander.
Zu Beginn des Verfahrens erfährt die Metallschmelze beim Einfüllen in die Kokille einer Stranggießanlage durch einen Kontakt mit der Oberseite des Kopfelements und der dort vorgesehenen Erhebung(en) eine ausreichende Kühlung, so dass dieser Beginn des Verfahrens ohne Kühlschrott durchgeführt werden kann. Der Beschreibung sind die folgenden sechs Figuren beigefügt:
Fig. 1 - 3 Kopfelement mit verschiedenen Positionen der Platten und Zuständen des Spannelementes
Fig. 4: Zentrale Platte
Fig. 5: erste Platte
Fig. 6: Abdichtsystem
Fig. 7: Länge zu Breite Abdichtsystem
Fig.: 8 - Details der Fig. 6
13
Fig.: 14 Einsatz in schmale Kokille
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen unterschiedliche Ansichten und einzelne Baugruppen des erfindungsgemäßen Abdichtsystems 10 und die Verbindung des Kaltstrangkopfes 1 mit dem Abdichtsystem 10.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Teilansichten eines Kopfelementes 12 des erfindungsgemäßen Abdichtsystems 10, wobei die Platten 37 in Verbindung mit den Spannelementen 374 in den Figuren unterschiedliche Positionen einnehmen. Die erste zentrale Platte 371 ist Fest mit dem Kaltstrangkopf 1 durch ein Adapterelement 18 verbunden und die zweite Platte 372 ist beweglich gegenüber der ersten Platte 371. Eine dritte Platte 373 (nicht dargestellt) kann spiegelbildlich dazu auf der gegenüberliegenden Seite der zentralen Platte 371 angebracht werden. Umlaufend an der Kante im Randbereich 13 des Kopfelementes 12 kann eine nicht dargestellte Dichtung 14 angebracht werden. Das Spannelement 374 ist durch eine Schraube und entsprechende Gegenlager bzw. Stege an den Platten 37 ausgebildet. Die Schraube des Spannelementes kann die Bewegungsmöglichkeit der Platten 371 , 372, 373 gegeneinander einschränken. In Figur 1 ist die bewegliche zweite Platte 372 des Kopfelementes 12 in einer mittleren Position dargestellt. D.h. die zweite Platte 372 kann in beide Richtungen gegenüber der ersten Platte 371 bewegt werden. Die Spannschraube begrenzt die Bewegungsmöglichkeit Bist der zweiten Platte 372 gegenüber dem maximalen Bewegungsbereich Bmax der zweiten Platte 372. Ist das Kopfelement 12 in der Kokille angeordnet, kann durch ein weiteres Einschrauben der Schraube das Kopfelement 12 innerhalb der Kokille verspannt werden.
In Figur 2 ist die Spannschraube so weit zurückgezogen, dass der Bewegungsbereich Bist der beweglichen zweiten Platte 372 maximiert wird. Dadurch kann die Breite des Kopfelementes reduziert werden. Das Kopfelement und dadurch das gesamte Abdichtsystem 10 kann dadurch leichter in eine Kokille eingebracht werden.
Figur 3 zeigt einen Zustand des erfindungsgemäßen Abdichtsystem 10, bei dem die bewegliche Platte 372 maximal weit gegenüber der ersten Platte 371 ausgefahren ist. Die Spannschraube ist dabei so weit eingedreht, dass keine Bewegungen der Platten 371 , 372 gegeneinander mehr möglich sind.
Die Figur 4 stellt die erste zentrale Platte 371 der Figuren 1 bis 3 dar. Diese ist fest mit dem Kaltstrangkopf durch ein nicht dargestelltes Adapterelement 18 verbunden. Die beiden senkrecht nach obenstehenden Platten auf der Oberfläche der Platte bilden in Verbindung mit einer nicht dargestellt Schraube ein Spannelement 374 aus. Die zweite bewegliche Platte 372, 373 ist in Figur 5 dargestellt. Durch das Langloch in der beweglichen Platte 372, 373 und die T-förmige Ausprägung der Platte auf der zentralen Platte 371 kann eine bewegliche Verbindung mit der ersten Platte 371 hergestellt werden. Die kleine Platte auf der Oberfläche der beweglichen Platte 372, 373 bildet das Gegenlager für die Spannschraube aus.
Figur 6 zeigt das erfindungsgemäße Abdichtsystem 10 in Verbindung mit einem Kaltstrangkopf 1 dar. Das erste Befestigungsmittel 22 verbindet den Kaltstrang 1 mit der Unterseite 19 des Adapterelementes 18. Eine bespielhafte Ausführung des ersten Befestigungsmittels 22 ist in der Figur 11 gezeigt. Das erste Befestigungsmittel 22 besteht aus einem geraden Steg 24 und einem darauf angebrachten Wulst 25 über die gesamte Breite K des Adapterelementes 18.
Die komplementäre Aufnahme im Kaltstrang 1 ist in Figur 12 dargestellt. Die Aufnahme besteht aus einer zum Steg 24 und Wulst 25 komplementären Ausnehmung 26. Dadurch bildet sich ein geweiteter Bereich 27 und ein flaschenhalsartiger Abschnitt 28 in der Ausnehmung 26. Das Abdichtsystem in Verbindung mit dem Kaltstrang und in eine Kokille eingesetzt ist in Figur 13 dargestellt.
Auf der Oberfläche des Kopfelementes sind Erhebungen angebracht. Diese ermöglichen eine Verbindung des Kopfelementes mit dem heißen Strang. Die beweglichen Platten der Figuren 1 bis 3 sind nicht dargestellt. Das Kopfelement selbst ist mittels mehrerer Schraubverbindungen mit dem Adapterelement verbunden. Die Erhebungen können auch auf den beweglichen Platten angebracht sein.
Die Figur ? zeigt beispielhaft ein Längen- zu Breitenverhältnis eines erfindungsgemäßen Abdichtsystems. Die Länge K beträgt hier 160 mm und die Länge L beträgt 1440 mm.
Die Figuren 8 bis 13 zeigen Detailansichten der Figur 8. Das Adapterelement ermöglich durch die verschiedenen formschlüssigen Verbindungen eine leicht herzustellende Verbindung zwischen dem Kaltstrang und dem Kopfelement. Diese Befestigungsmittel sind derart ausgelegt, dass die notwendigen Zugkräfte vom Kaltstrang auf den Heißstrang übertragen werden können. Beispielsweise kann das Kopfelement mittels einer in Figur 12 dargestellt Keilverbindung an dem Adapterelement angebracht werden.
Figur 14 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit einer schmalen Kokille 4. Die Längsseite L ist so weit verkürzt, dass die Breite des Abdichtsystems minimiert ist. Der Kaltstrang wird in Pfeilrichtung (T) aus der unteren Öffnung 5 der Kokille 4 gezogen
Bezugszeichenliste:
Bezugszeichen Bedeutung
1 Kaltstrang köpf
2 obere Stirnfläche (des Kaltstrangkopfs 1)
4 Kokille
5 untere Öffnung (der Kokille 4)
10 Abdichtsystem
12 Kopfelement
13 Rand bereich (des Kopfelements 12)
14 Dichtung
15 Oberseite (des Kopfelements 12)
16 Erhebung(en) (an der Oberseite 15 des Kopfelements 12)
18 Adapterelement
19 Unterseite (des Adapterelements 18)
20 Oberseite (des Adapterelements 18)
21 Fenster bzw. Durchbrechung (in dem Adapterelement 18)
22 erste Befestigungsmittel
24 Steg
25 Wulst
26 Ausnehmung
27 geweiteter Bereich (der Ausnehmung 26)
28 flaschenhalsartiger enger Abschnitt (der Ausnehmung 26)
30 zweite Befestigungsmittel
31 Durchgangsöffnung
32 Bolzen bzw. Schraube
33 Mutter
34 Langloch
36 Keil
37 Platten
371 zentrale Platte
372 zweite Platte
373 dritte Platte
374 Spannelement
L Längsseite
K Kurzseite T Transportrichtung (des Kaltstrangkopfs 1)
Bmax Maximaler Bewegungsbereich der beweglichen Platte
Bist Bewegungsbereich der beweglichen Platte

Claims

Patentansprüche:
1. Abdichtsystem (10) zur Verwendung mit einem Kaltstrangkopf (1) einer Stranggießanlage, wobei
- der Kaltstrangkopf ein plattenförmiges Kopfelement (12), an dessen Randbereich (13) eine umlaufende Dichtung (14) angebracht ist, aufweist; und wobei
- das Abdichtsystem (10) ein Adapterelement (18) aus Metall aufweist, das mit seiner Unterseite (19) an einer oberen Stirnfläche (2) des Kaltstrangkopfs (1 ) befestigbar ist;
- das Kopfelement (12) an einer Oberseite (20) des Adapterelements (18) befestigbar und dadurch mit dem Kaltstrangkopf (1 ) verbindbar ist;
- das Kopfelement (12) zumindest zwei gegeneinander bewegliche Platten (37) aufweist, wobei die Platten zumindest teilweise den Randbereich (13) des Kopfelementes (12) ausbilden; und
- die Platten (37) durch ein Spannelement (374) miteinander verbunden sind, wobei das Spannelement (374) in einem gelösten Zustand eine Bewegung der Platten (37) ermöglicht und in einem gespannten Zustand die Position der Platten (37) zueinander fixierbar ist.
2. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- die Unterseite (19) des Adapterelements (18) an die obere Stirnfläche (2) des Kaltstrangkopfs (1 ) angepasst ist; und
- durch ein erstes Befestigungsmittel (22) an der oberen Stirnfläche (2) des Kaltstrangkopfs (1 ) befestigbar ist.
3. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmittel (22) formschlüssig ausgebildet ist zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung mit dem Kaltstrangkopf (1 ).
4. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Befestigungsmittel (22) zumindest einen Steg (24), der an seinem freien Ende einen Wulst (25) oder Haken aufweist und zumindest eine Ausnehmung (26) aufweisen, wobei der Wulst (25) oder Haken des Stegs (24) und die Ausnehmung miteinander in Eingriff bringbar sind, vorzugsweise, dass der Steg (24) einen insbesondere pilzförmigen Wulst (25) aufweist und die Ausnehmung (26) einen geweiteten Bereich (27) umfasst und dabei der insbesondere pilzförmige Wulst (25) und der geweitete Bereich (27) der Ausnehmung (26) komplementär zueinander ausgebildet sind, weiter vorzugsweise, dass der Steg (24) an einer Unterseite (19) des Adapterelements (18) angebracht ist und die Ausnehmung (26) in dem Kaltstrangkopf (1) angrenzend zu dessen oberen Stirnfläche (2) ausgebildet ist und in diese Stirnfläche (2) hinein mündet.
5. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Ausnehmung (26) einen engen flaschenhalsartigen Abschnitt (28) aufweist, der ausgehend von der oberen Stirnfläche (2) des Kaltstrangkopfs (1 ) in den geweiteten Bereich (27) der Ausnehmung (26) führt.
6. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die Ausnehmung (26) an zumindest einer Seitenfläche des Kaltstrangkopfs (1 ) offen ist, so dass der Steg mit seinem Wulst (25) von dieser Seitenfläche her in die Ausnehmung (26) einbringbar ist.
7. Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Kopfelement (12) und das Adapterelement (18) in einer orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs (1) verlaufenden Ebene jeweils einen rechteckigen Querschnitt mit einer Längsseite (L) und einer Kurzseite (K) aufweisen, wobei eine Längserstreckung der Längsseite (L) um einen vielfachen Betrag größer ist als eine Längserstreckung der Kurzseite (K), vorzugsweise, dass das Kopfelement (12) und das Adapterelement (18) mit ihrem Querschnitt in der Ebene orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs (1) jeweils an einen Querschnitt einer Kokille (3) einer Stranggießanlage angepasst sind.
8. Abdichtsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurzseite (K) des rechteckigen Querschnitts des Adapterelements (18) bzw. des Kopfelements (12) eine Länge von zumindest 100 mm, vorzugsweise von 120 mm, weiter vorzugsweise von mehr als 150 mm hat.
9. Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement (12) als standardisiertes Bauteil ausgebildet ist.
10. Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Kopfelement (12) und das Adapterelement (18) durch zweite insbesondere formschlüssige Befestigungsmittel (30) miteinander verbindbar sind. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
- die zweiten Befestigungsmittel (30) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (31 ) umfassen, die in dem insbesondere plattenförmigen Kopfelement (12) ausgebildet sind, wobei die zweiten Befestigungsmittel (30) auch eine Mehrzahl von Bolzen, Schrauben oder dergleichen (32) umfassen, die an der Oberseite (20) des Adapterelements (18) angebracht und durch die in dem Kopfelement (12) ausgebildeten Durchgangsöffnungen (31 ) steckbar sind. Abdichtsystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende eines Bolzens (32) oder angrenzend hierzu jeweils ein Langloch (34) ausgebildet ist, durch das ein Keil (36) treibbar ist, der auf einer Oberseite (15) des Kopfelements (12) aufsitzt, wenn es mit seinen Durchgangsöffnungen (31 ) auf die Bolzen (32) aufgesteckt ist Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite (15) des Kopfelements (12) zumindest eine Erhebung (16), vorzugsweise eine Mehrzahl von solchen Erhebungen (16) ausgebildet ist bzw. sind. Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (14) aus Kunststoff hergestellt ist, vorzugsweise, dass die Außenabmessungen der Dichtung (14) geringfügig größer sind als ein Querschnitt einer Kokille (3) einer Stranggießanlage in einer Ebene orthogonal zur Transportrichtung des Kaltstrangkopfs (1 ).
15. Abdichtsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Kopfelement (12) zumindest drei Platten (37) aufweist; und
- und eine erste Platte (371 ) eine zentrale Platte ausbildet; und
- die zweite und dritte Platte (372, 373) an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Platte (371 ) angeordnet sind.
16. Abdichtsystem (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und dritte Platte (372, 373) mit jeweils einem Spannelement (38) mit der zentralen Platte (371 ) verbunden sind.
17. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Produkts mittels Stranggießen unter Verwendung eines Abdichtsystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei zumindest die Arbeitsschritte ausgeführt werden:
- Einbringen eines Kaltstranges, aufweisend einen Kaltstrangkopf (1 ) mit dem Abdichtsystem (10) in eine Kokille mit gelöstem Spannelement (38);
- Bewegen der Platten (37) zueinander zum Einstellen eines gleichmäßigen Spaltes zwischen der Kokilleninnenseite und dem Randbereich (13) des Kopfelementes (12);
- Verspannen des Spannelementes (38) zum Fixieren der Platten (37) zueinander; und - wobei zu Beginn des Verfahrens die Metallschmelze beim Einfüllen in die Kokille (3) einer Stranggießanlage durch einen Kontakt mit der Oberseite (15) des Kopfelements (12) und der dort vorgesehenen Erhebung(en) (16) eine ausreichende Kühlung erfährt, so dass dieser Beginn des Verfahrens ohne
Kühlschrott durchgeführt wird.
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