DE1028298B - Wassergekuehlte Stranggiessform - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Stranggießform mit nachgiebiger, der Schwingung des Stranges sich anpassender Formwand, und sie besteht aus einer z. B. ringförmigen, an die feste Formwand anschließenden Schürze aus beispielsweise einseitig wasserdicht gemachten, eventuell feuerfestem Gewebe, gummiertem Asbestgewebe, Leder, Gummi, elastischem Kunstharz od. dgl., deren zum Gußstrang gerichtete Oberfläche mit gut wärmeleitenden Elementen belegt ist, die durch die Schürze hindurch in das Koki'llenküblwassier hineinragen.

Die wärmeleitenden Elemente können aus Schrauben mit Muttern, Knöpfen, Nieten, Hohlnieten, Klammern od. dgl. mit glatten Außen- und großflächigen Innenteilen bestehen. Dabei können schmale Stoßfugen zwischen den glatten Außenteilen vorgesehen sein, wobei die Außenteile beispielsweise vier- oder sechseckig gestaltet sind. Es empfiehlt sich, den Elementen metallische Zwischenscheiben und/oder Öffnungen für Durchlässe für das Kühlungswasser zu geben.

Die Schürze kann auch aus Einzelkammern bestehen, die durch einen sich in ihnen verankernden elastischen Stoff, ζ. B. Kunstharz, miteinander verbunden sind.

Weiterhin ist es zweckmäßig, den elastischen Stoff mit einem dünnen wärmereflektierenden Überzug, beispielsweise einer Metallauf spri'tzung oder Metallfolie, zu versehen.

Es erweist sich als vorteilhaft, dem nachgiebigen Formwandteil kleine Wellungen zu geben und die elastische Schürze oder Teile derselben aus wasserundurchlässig gemachtem Metallgewebe herzustellen. Ferner ist es zweckmäßig, Wärmeisolierringe (ζ. Β. aus Speckstein) zwischen den zum Strang hin gerichteten Metallköpfen und der Schürze bzw. dem nachgiebig-elastischem Material einzufügen.

Eine weitere zweckmäßige Gestaltungsform besteht darin, daß eng beieinanderliegende Bohrungen in der Stranggießform und darin gelagerte glatte, in das Kühlwasser hineinragende Bolzen mit Flachköpfen auts gut wärmeleitendem Material, z. B. Kupfer, die unter dem Druck des durch die Kokille fließenden Kühlwassers nach außen in Richtung Gußbarren gedrückt werden, vorgesehen werden. Dabei empfehlen sich ringförmige Packungen aus elastischem Material, wie z. B. Gummi, zum Abdichten der Bolzen.

Der elastische Teil der Stranggießforminnenwand kann auch aus einzelnen, eng aneinanderliegenden metallischen Einzelabsebnitten bestehen, die aus U-förmigen Profilen gebildet sind, deren jeweils benachbarte Schenkel abwechselnd durch elastische Bänder miteinander verbunden sind. Dabei kann das einzelne Abschnittprofil der Wasserführung dienende Aushöblungen besitzen. Ferner können Wasserleit-Wassergekühlte Stranggießform

Anmelder:

Julius & August Erbslöh

Kommanditges ells chaf t,

Wuppertal-Barmen, Berliner Str. 29

Paul-Günther Erbslöh, Wuppertal-Barmen,
ist als Erfinder genannt worden

elemente an der festen Stranggießformwand vorgesehen sein, die in die mit Höhlungen versehenen Metaillköpfe, insbesondere Abschnittprofile, hineinragen.

Beim Stranggießen besteht der Nachteil, daß der in der unten offenen Stranggießform schon im ersten Drittel der Kokille peripher erstarrende Barren schrumpft, so daß etwa zwei Drittel der Oberfläche des Barrens im Gießformbereich keine Anlage an der gekühlten Kokillenwandung besitzt. Dies bat zur Folge, daß der noch flüssige Teil des Barreninnern sich bis über den unteren Formrand erstreckt, da der zufolge der Erstarrungsschrumpfung sich zwischen Barrenoberfläche und Forminnenwand bildende Luftspaltring isolierend wirkt. Eine intensive und rasche Kühlung des Barrens ist aber im Interesse der Vermeidung der Seigerung wichtig. Außerdem schwitzen im Luftspalt feine Perlen heraus, wodurch die Barrenoberfläche rauh wird.

Abhilfe wird dadurch versucht, daß die Stranggießform konisch sich verjüngend ausgebildet wurde. Diese Maßnahme schließt aber die große Gefahr ein, daß der Barren sich festklemmt und die Form ausgewechselt werden muß oder sonstige zeitraubende

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Abhilfemaßnahmen ergriffen werden müssen. Bei einem anderen Vorschlag ist die Gießformwand längs geschlitzt, wodurch die Wand elastisch an die Blockoberfläche angedrückt werden soll. Dabei sollen die Schlitze durch außen anliegende Platten abgedeckt werden. Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß die Gießformwand aus nebeneinander angeordneten federnden Teilen besteht. Diese geschlitzten Gießformwand'ungen sind betriebsuäisieher und von geringer Lebensdauer.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile vollständig und sichert in vollkommener Weise das satte Anschmiegen der inneren gekühlten Gießformwand an den sich bildenden Barren praktisch über die gesamte

Kühlung besprühen. Das in die Kokille 1 eingegossene Metall erstarrt längs der Kurve 5, wobei es erwünscht ist, daß diese so flach wie möglich ist, daß also der von der Kurve S begrenzte Bereich 6 noch nicht erstarrten Metalles so klein, wie möglich ist. Da al>er bei der von außen nach innen fortschreitenden Erstarrung des Stranges 4 zwangläufig eine Schrumpfung eintritt, bildet sich entsprechend Fig. 1 der Ringspalt 7, der die Ableitung der Wärme aus dem Strang 4 über ίο die KokiMenwand an das Kühlwasser im Innern der Kokille stark behindert. Die Folge davon ist, daß die Kurve 5 tief herunterreicht, der flüssige Bereich 6 also groß ist.

Um diese Nachteile zu beheben, ist entsprechend

Gießformhöhe. Der besondere Vorteil besteht darin, 15 Fig. 2 der Ionenteil 8 der Kokille 1 schürzenartig aus daß durch den metallischen Besatz der erfmdungs- einem nachgiebig-elastischen Material gebildet, so daß gemäßen Schürze eine ausgezeichnete Wärmebrücke gemäß Fig. 3 dieser Bereich 8 der Kokille 1 unter dem sichergestellt ist und daß die wärmeleitenden Elemente Drucke des Kühlungswassers 9 sich voll an die Außenleicht auswechselbar, den jeweiligen Betriebsbedin- wandung des Stranges 4 anschmiegt. Da erfindungsgungen leicht anpiaßbar und billig in der Herstellung 20 gemäß dafür gesorgt wird, daß die Schürze 8 gut sind. Auch die elastische Schürze ist als Ganzes leicht wärmeleitend ist, erfolgt eine intensive Wärmeüberauswechselbar. Dadurch ergibt sich der zusätzliche tragung auf das Kühlungswasser 9, so daß die Vorteil, daß die Stranggießform als solche eine prak- Kurve 5' wesentlich flacher als die Kurve 5 nach tisch unbegrenzte Lebensdauer behält. Fig. 1 verläuft und somit der flüssige Bereich 6'

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise 25 kleiner ist.

und schematisch dargestellt, und es bedeutet Für die Ausführung des nachgiebig-elastischen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Stranggießkokille üblicher Ausführung,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig 1 bei Anwendung der ernndungsgemäßen elastischen Innenwand,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 während des Gießens,

Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt durch die elastische Kokilleninnenwand,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch die elastische Kokilleninnenwand in einer weiteren Ausfübrungsform,

Fig. 6 eine Teilansicht nach Fig. 5 von der Gießseite her;

Kokilleninnenwandungsteiles 8 gibt es viele Möglichkeiten, von denen in den Fig. 4 bis 17 einige Beispiele dargestellt sind.

Bei der Ausbildung nach Fig. 4 möge die Schürze 8 aus wasserdichtem und wärmegeschütztem Gewebe bestehen, das der Kokiilleninnenform entsprechend, beispielsweise als Rohrabschnitt, ausgebildet sein kann. Die zum Strang 4 hin gerichtete Fläche ist metalli-35 siert, oder sie trägt eine dünne Metallfolie 10, jedenfalls einen Belag, der gut wärmereflektierend ist, tun die vom Strang 4 ausgestrahlte Wärme vom Gewebe fernzuhalten und in die Wärmeableitungselemente, mit denen die Schürze 8 versehen ist, abzuleiten. Diese Fig. 7 und 8 sind Teilansichten entsprechend Fig. 6 40 Wärmeableitungselemente können aus Maschinenin weiteren Ausführungsformen; schrauben 11. 11' bestehen, wobei die Mutterhköpfell

Fig. 9 ist ein Teilau'sschnitt entsprechend Fig. 5 mit entsprechend Fig. 6 rund, entsprechend Fig. 7 rechtzusätzlichem Kühllungselement, eckig und entsprechend Fig. 8 sechseckig ausgebildet Fig. 10 ein Teilsehnitt und eine Teilansicht ent- sein können. Die Querschnittsform der Köpfe 11 soll sprechend Fig. 5 in einer weiteren Ausfübrungsform, 45 so gewählt werden, daß die zwischen ihnen gebildeten Fig. 11 ein horizontaler Teilschnitt durch die Fugen 12 so klein wie möglich sind. Da die Fugen 12 elastische Kokilleninnenwand bei Anwendung des in Richtung Schürze 8 von dem Reflektor 10 abge-Wellblechprinzips, schlossen sind, kann keine nennenswerte Wärme bis Fig. 12 ein Teilschnitt durch die elastische Kokillen- in das elastische Material, z. B. Gummi, vordringen, innenwand, bestehend aus Kühlungselementen, die 50 Die Schrauben 11' sind durch die Muttern. 13 an der durch einem elastischen Stoff miteinander verbunden Schürze 8, zweckmäßigerweise unter Zwischenfügung

von Unterlegscheiben 14, gehalten. Diese Unterlegscheiben bilden, ähnlich wie die Köpfe 11, sehr schmale Fugen 12', um die metallischen Ableitungsflächen so intensiv wie möglich mit dem Kühlungswasser 9 in Berührung zu bringen. Die Küblumgswir-

Fig. 13 ein Teilschnitt entsprechend Fig. 12,

Fig. 14 ein Teilschnitt entsprechend Fig. 12 in einer weiteren Ausfübrungsform,

Fig. 15 ein Schnitt durch einen Metallschraubbolzen mit zwischengefügtem Wärmeisolierring,

Fig. 16 ein horizontaler Teilschnitt durch eine Kokille, deren Innenwand Bohrungen und darin längs verschiebbar gelagerte Metallbolzen besitzt,

Fig. 17 ein VertikaLschnitt durch eine Kokille mit U-förmigen Absehnittprofilen, die durch elastische Bänder miteinander verbunden sind, und

Fig. 18 ein Längsschnitt durch ein wasserundurchlässig gemachtes elastisches Metallgewebe.

Tn Fig. 1 ist eine übliche Stranggießkokille 1 im Schnitt dargestellt, durch deren Hohlraum 2 Kühlwasser geführt wird. Im unteren inneren Rand der Kokille sind Düsen 3 vorgesehen, die den aus der

kung kann noch dadurch gesteigert werden, daß die Schrauben 11' relativ weit in das Kühlungswasser hineinreichen.

Entsprechend den Fig. 5 und 9 können an Stelle von Schrauben auch Niete 15 in die Schürze 8 eingelassen sein, die zweckmäßigerweise Hohlniete sind, um das Kühlungswasser 5 bis an die Nietköpfe herantreten zu lassen. Entsprechend Fig, 9 reicht ein Dorn 16 weit in dais Kühlwasser hinein.

Bei der Ausführung mach Fig. 10 sind die Wärmeableitmittel 17 im Bereiche des Kühlwassers mit Bohrungen 17' für den Wasserdurchtritt verseilen.

Entsprechend Fig. 11 kann die Schürze 8 wellig ge

Kokille austretenden Strang 4 zum Zwecke weiterer 70 formt sein und im übrigen entsprechend den Fig. 4

bis 10 mit Schrauben 11, Niete 15 bzw. 17 oder sonstigen Wärrneableitmitteln belegt sein. Im Interesse einer guten Wärmeableitung und um die Ausladung der Wellen 21 auszugleichen, sind Distanzringe 22 vorgesehen, auf die sich die Schraubbolzenmuttern oder Nietköpfe 11', 15', 17' abstützen.

Bei der Ausführung nach den Fig. 12 und 13 sind einzelne Wärmeableitungselemente 18 vorgesehen, die eine solche Otterschnittsform besitzen, beispielsweise mit Schwalbenschwänzen 18', daß sie durch Ausgießen mit einem geeigneten Material 19, beispielsweise elastischem Kunststoff, miteinander verklammert werden können. In Fig. 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für diesen Gestaltungsfall dargestellt, wobei nietartige Verklammerungselemente20 vorgesehen sind.

Fig. 15 zeigt im vergrößerten Maßstabe ein einzelnes Wärmeleitelement, beispielsweise aus Kupfer, das einen Flachkopf 23 und einen Gewindeschaft 24 besitzt, dessen in das Kühlwasser hineinragendes Ende 24' zur Bildung einer großen Oberfläche gewellt ausgebildet ist. Zwischen dem Kopf 23 und dem elastischen Material, z. B. der Schürze 8, sind ein Wärmeisolierriog 25 und eine Metallfolie 10 eingefügt. Zwischen der Mutter 26 und dem elastischen Material ist wiederum eine metallische Unterlegscheibe 14 angeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 16 sind wärmeleitfähige Bolzen 27 in Führuingslöchern der Kokilleninnenwand¹28 gelagert. Diese hin- und herschiebbaren Bolzen 27 besitzen Flachköpfe 29, um eine große Oberfläche zu bilden. Der Abdichtung der Bolzen 27 in den Kokillenwandlöchern dienen die U-förmigen Gummilippen 30, deren einer Schenkel sich gegen den Kragen 31 von Ringaussparungen 32 abstützt, während der andere Schenkel sich an die Zylinderaußenwand des Bolzens 27 anschmiegt. Diese Bolzen 27 werden vom Druck des Kühlwassers 2 nach außen in Richtung Strang gedrückt.Die Querstifte 33, die sich an der Innenfläche der Kokilleninnenwand 28 abstützen, bewirken eine Bewegungsbeigrenzung der Bolzen 28.

Fig. 17 behandelt den Fall, das größere Abschnitte 34 der Kokilleninnenwand 28 als Bewegungselemente ausgebildet sind. Diese Abschnitte 34 sind U-förmig profiliert, wobei die Schenkel 34' und 34" dem Anschluß an elastischen Streifen 8' dienen. Diese Streifen 8' verbinden jeweils den Schenkel 34' des einen Abschnittes mit dem Schenkel 34" des angrenzenden Abschnittes. Die obersten und untersten Streifen sind an die festen Kokilleniränder angeschlossen. Der Halterung dienen Klemmistücke 35, die durch Schrauben 36 an die Stirnseiten der Schenkel 34' und 34" angeschraubt werden. Die Abschnitte 34 sind so profiliert, daß Wasserführungskanäle 37 entstehen. Dadurch wird eine gute Kühlung der Abschnitte 34 erreicht. Ferner sind auf der Innenseite der Außenwand der Kokille 1 Leitelemente 38 vorgesehen, die das Kühlwasser zwingen, jede Höhlung 37 zu durchfließen.

Als Schürze 8 oder als die nachgiebig-elastischen Verbindungsglieder kann auch, wie in Fig. 18 schematisch angedeutet, ein elastisches Metallgewebe 39, das mindestens einseitig in Gummi oder Kunstharz 40 eingebettet ist, Anwendung finden.

Es ist erkennbar, daß mannigfache Ausführungsmöglichkeiten für die Wärmeleitmittel gegeben sind. In jedem Fälle ist diarauf zu achten, daß die Oberfläche der" möglichst verschleißfesten Köpfe der Wärmeableitmittel glatt ist, so daß das in die Kokille eingegossene Metall keine Widerstände findet und daß die Fugen zwischen den Köpfen so klein wie möglich sind.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Wassergekühlte Stranggießform mit nachgiebiger, der Schwindung des Stranges sich anpassender Formwand, gekennzeichnet durch eine z. B. ringförmige, an die feste Formwand anschließende Schürze aus beispielsweise einseitig wasserdicht gemachtem, eventuell feuerfestem Gewebe, gummiertem Asbestgewebe, Leder, Gummi, elastischem Kunstharz odi. dgl., deren zum Gußstrang gerichtete Oberfläche mit gut wärmeleitenden Elementen belegt ist, die durch die Schürze hindurch in das Kokillenkühlwasser hineinragen.

2. Stranggießfo'rm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus Schrauben mit Muttern, Knöpfen, Nieten, Hohlnieten, Klammern od. dgl. mit glatten Außen- und großflächigen Tnnenteilen bestehen.

3. Stranggießform nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch schmale Stoßfugen zwischen den glatten Außenteilen, wobei die Außenteile beispielsweise vier- oder sechseckig gestaltet sind.

4. StranggieißfoTim nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze aus Einzelklammern besteht, die durch einen sich in ihnen verankernden elastischen Stoff, z. B. Kunstharz, miteinander verbunden sind.

5. Stranggießform nach Anspruch 1 oder folgenden, .dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Stoff mit einem dünnen wärmereflektierenden Überzug, beispielsweise einer Metallaufspritzung oder Metallfolie, versehen ist.

6. Stranggießform nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente metallische Zwischenscheiben und/oder öffnungen für Durchlässe für das Kühlungswasser besitzen.

7. Stranggießform nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Formwandteil kleine Wellungen besitzt.

8. Stranggieß form nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schürze oder Teile derselben aus wasserundurchlässig 'gemachtem Metallgewebe besteht.

9. Stranggießform nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß Wärmeisolierringe (z. B. auis Speckstein) zwischen den zum Strang hin gerichteten Metallköpfen und der Schürze bzw. dem nachgiebig-elastischen Material eingefügt sind.

10. Stranggießform nach Anspruch 1 oder f olgenden, gekennzeichnet durch eng beieinanderliegende Bohrungen in der Form und darin gelagerte glatte, in das Kühlwasser hineinragende Bolzen mit Flachköpfen aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Kupfer, die unter dem Druck des durch die Kokille fließenden Kühlwassers nach außen in Richtung Gußbarren gedrückt werden.

11. Stranggießform nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ringförmige Packungen aus elastischem Material, wie z. B. Gummi, zum Abdichten der Bolzen.

12. Stranggießform nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil der Forminnenwaind aus einzelnen, eng aneinandterliegenden metallischen Einzelabschnitten gebildet ist, die aus U-förmigen Profilen bestehen, deren jeweils benachbarte Schenkel abwechselnd durch elastische Bänder miteinander verbunden sind.

13. Stranggießform nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, djaß das einzelne Abschnittprofil der Wasserführung¹ diienende Aushöhlungen besitzt.

14. Stranggießformiiaich Anspruch 1 oder folgendien, insfoesondeire nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Wasserleitelemente an der festen Formwand, die in die mit Höhlungen versehenen

Metallköpfe, insbesondere Abschnittprofile, hineinragen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Auszüge deutscher Patentanmeldungen Vol. 19, S. 537, D 90972 VIa/31 c, S. 541, E 56411 VIa/31c, S. 544, F 91028 VIa/31 c, S. 560, H 173977 VIa/31 c.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen