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Bei einem Verfahren zum Stranggießen von Brammen aus Stahl o.dgl.
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wird das schmelzflüssige Metall in das obere offene Ende einer kastenförmigen
Gießform oder einer Stranggießkokille hineingegossen, in der das Metall gekühlt
wird, um kontinuierlich durch das offene Ende am Boden in Form einer Bramme auszutreten.
Beispiele für Stranggießkokillen zur Verwendung bei einem derartigen Verfahren sind
in der US-PS 3 978 910 und der US-PS 3 964 727 angegeben.
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Bei derartigen Stranggießkokillen wird das schmelzflüssige Metall
in der Nähe der Innenwände der Gießkokille abgekühlt, und es bildet sich eine dünne
Haut auf dem Metall. Das Innere der Metallbramme bleibt geschmolzen. Wenn das Metall
somit aus dem unteren Ende der Gießkokille austritt, so geschieht dies in Form eines
realtiv dünnen Mantels oder einer haut aus verfestigtem Metall, der einen Innenkern
aus schmelzflüssigem Metall umgibt. Die sich kontinuierlich bewegende Bramme wird
dann weiter abgekühlt, bis sie schließlich vollständig verfestigt ist.
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Beim üblichen Stranggießen wird das Metall nach unten in die Gießform
oder die Gießkokille hineingegossen, die im wesentlichen wie ein vertikales Rohr
mit ungefähr rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, und wenn das Metall aus dem
unteren Ende der rohrförmigen'Stranggießkokille austritt, wird es allmählich gebogen,
bis es-eine volle Biegung bzw. Drehung um 900 in einem bestimmten Abstand von der
Gießkokille erreicht hat, so daß die Bramme beim Stranggießen eine horizontale Lage
zum Schneiden und Weiterverarbeiten einnimmt, wenn das Metall verfestigt ist.
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Ein Problem beim Stranggießen von Metall in der oben beschriebenen
Weise besteht darin, daß beim Austreten des Metalles aus dem unteren Ende der Gießkokille
seine Haut noch so zerbrechlich bzw.
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anfällig ist, daß sie sich verziehen, ausbeulen, reissen oder in anderer
Weise verformen kann. Es ist somit wünschenswert, diese Haut so rasch wie möglich
zu kühlen und bis zu dem Punkt dicker werden zu lassen, wo sie in zuverlässigerweise
selbsttragend ist.
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Bei bekannten Kühlsystemen wurde Wasser verwendet, das entweder auf
der Bramme oder durch gekühlte Rollen oder Walzen oder Platten fließt, um die Bramme
unterhalb der Gießkokille zu kühlen. Ein derartiges Kühlen war jedoch nicht vollständig
zufriedenstellend, um die Probleme zu beseitigen, welche von der mit der relativ
dünnen Haut versehenen Bramme hervorgerufen werden, die aus dem unteren Ende der
Gießkokille vor dem weiteren Kühlvorgang in anfälligem Zustand austreten.
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Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Stranggießkokille mit einem
verbesserten Kühlsystem, das zur Beseitigung des vorstehend genannten Problems in
die Stranggießkokille eingearbeitet ist.
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Gemäß der Erfindung ist die Ausbildung von seitlichen Kühleinrichtungen
vorgesehen, die direkt an den und als herabhängende Ansätze der Seitenwände der
Stranggießkokille ausgebildet sind, um die anfällige und zerbrechliche Haut beim
Stranggießen unmittelbar am unteren Ende der Stranggießkokille zu kühlen und diese
Haut zu halten, damit an ihr keine Risse, Ausbeulungen oder sonstige Beschädigungen
auftreten.
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Die Seitenwände der Stranggießkokille sind als Innenplatten aus Kupfer
oder kupferähnlichem Material ausgebildet, die eine Auskleidung oder einen Überzug
an der Innenseite der Gießkokille bilden. Eine derartige Innenplatte ist durch eine
dicke Stahlplatte abgestützt. Die Auskleidungs- oder Schutzplatte wird dadurch gekühlt,
daß innere Kanäle oder Nuten ausgebildet sind, die ständig von Wasser durchströmt
werden, das durch Einlaß- und Auslaßaussparungen in der aus Stahl bestehenden Stützplatte
zugeführt bzw. abgeleitet wird. Die Seitenwände bilden somit eine glatte Kühlfläche
gegenüber der das schmelzflüssige Metall gegossen wird, sich bewegt und verfestigt.
Bei der erfindungsgemäßen StranggieB-kokille ist vorgesehen, daß sich die Seitenwand-Kupferauskleidung
nach unten unterhalb der Gießkokille erstreckt und einen Ansatz oder eine Erstreckung
der Oberfläche der Auskleidung der Seitenwand innerhalb der Stranggießkokille bildet.
Wenn die Innenoberfläche
gekrümmt oder gebogen ist, was in einigen
Fällen zutrifft, sd wird dieselbe Oberflächenkonfiguration unterhalb der Gießkokille
auf der Innenoberfläche des Ansatzes fortgesetzt.
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Darüber hinaus sind eine Kühlanordnung im unteren Ansatz der Wand
in Form einer Wasser aufnehmender hohlen Aussparung in der aus Stahl bestehenden
Stützplatte sowie Löcher durch die kupferähnliche Auskleidung vorgesehen, durch
welche das Wasser gegen die angrenzende Oberfläche der Bramme fließen kann. Auf
diese Weise wird die Bramme durch Wasserkontakt gekühlt, und zwar im Gegensatz zur
Kühlung der Bramme innerhalb der Stranggießkokille, wo die Kühlung durch die Wand
der Gießkokille selbst erfolgt.
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In Anbetracht der Tatsache, daß sich die Bramme zusammenzieht, ist
norrnalerweise Platz zwischen der auf der Bramme ausgebildeten Haut oder Oberflache
und der Innenoberfläche des unteren Ansatzes der Wand vorhanden. Diese Innenwandoberfläche
dient jedoch außerdem dazu, die Haut oder den Mantel der Bramme zu halten, zu stützen
oder mit ihm in Kontakt zu kommen, um erforderlichenfalls ein Ausbeulen, Brechen
oder Reissen zu verhindern.
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Es ist einsichtig, daß ein nach unten gehender Ansatz der Seitenwände
eine relativ billige und wirksame Kühleinrichtung an dem Punkt darstellt, wo die
Bramme nach unten aus der Strangießkokille austritt. Wenn die Gießkokille in Schwingungen
versetzt oder geschüttelt wird, wie es bei einigen Herstellungsverfahren der Fall
ist, so bewegen sich die Kühleinrichtungen am Ansatz mit der Stranggießkokille und
befinden sich somit stets in einer Position, um die Bramme unmittelbar beim Verlassen
der Stranggießkokille. zu kühlen.
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Da Wasser auf der Innenseite des Wandansatzes gegen die Bramme geführt
wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß Wasser, entweder Wasserteilchen oder Wasserdampf,
an den Wänden und in die Gießkokille hinein aufsteigt, wo es unerwünscht ist. Um
dieses Problem zu beseitigen, ist eine quer verlaufende Nut an der Verbindung zwischen
den Seitenwänden der Gießkokille und dem Ansatz
der Gießkokille
vorgesehen, die als Entlastung oder Barriere für Wasser dient und ein. Austreten
des Wassers ermöglicht, bevor es in die Gießkokille eintritt. Diese bildet eine
vereinfachte Steuerung gegenüber einer Bewegung von unerwünschtem Wasser.
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Gemäß der Erfindung wird eine Stranggießkokille zum Stranggiessen
von Brammen angegeben, die aus einem Paar von im Abstand angeordneten eine Vorderwand
und eine Rückwand bildenden Platten sowie einem Paar von Seitenwänden bildenden
Platten besteht, die unter Bildung einer Gießkokille mit einer offenen Oberseite
und einem offenen Boden ausgebildet ist und ungefähr rechteckigen Querschnitt besitzt.
Die Stranggießkokille dient zur Aufnahme von schmelzflüssigem Metall durch die offene
Oberseite und zum Stranggießen von Metallbrammen durch die Gießkokille und nach
unten durch den offenen Boden, wobei beide Seitenwände eine Innenplatte, die mit
den Seitenkanten der Metallbramme in Berührung steht und sie formt, und eine äußere
Stützplatte für die Innenplatte aufweist. Die erfindungsgemäße Stranggießkokille
zeichnet sich dadurch aus, daß Platten als Ansätze vorgesehen sind, die an der Unterkante
der jeweiligen Seitenwände ausgebildet sind und von diesen um eine beträchtliche
Strecke nach unten vorstehen. Die als Ansätze ausgebildeten Platten weisen jeweils
eine Frontplatte mit einer Innenseite auf, die der Seitenkante der Bramme unterhalb
des Bodens der Gießkokille gegenüberliegt und die im wesentlichen koplanar mit der
Innenoberfläche der Innenplatte der Seitenwand der Gießkokille ausgebildet ist und
einen herabhängenden Ansatz bildet, während die als Ansätze ausgebildeten Platten
weiterhin jeweils eine äußere Stützplatte aufweisen, die an der Frontplatte befestigt
ist und sie abstützt. In jeder dieser als Ansätze ausgebildeten Platten ist eine
hohle Kammer vorgesehen, die von einem ausgehöhlten Teil in der Stützplatte gebildet
ist und von ihrer entsprechenden Frontplatte abgedeckt ist. Ferner sind Löcher,
über die die Kammer mit der Innenoberfläche in Verbindung steht, sowie ein
Einlaß
für flüssiges Kühlmittel vorgesehen, der an die hohle Kaininer angeschlossen ist,
um kontinuierlich Ilühlmittel durch die Kammer und die Löcher zur angrenzenden Kantenfläche
der derUnterkante Bramme fließen zu lassen. In der Nähe/der Gießkokille ist eine
horizontale Aussparung oder Nut vorgesehen, die in der Innenoberfläche von einer
der als Ansätze ausgebildeten Platten ausgebildet ist und sich über ihre Breite
erstreckt, um eine Barriere gegenüber dem Kühlmittel zu bilden, das sonst von den
als Ansätzen ausgebildeten Platten nach oben in die Gießkokille aufstiege.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand
der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine perspektivische Darstellung
einer erfindungsgemäßen Stranggießkokille zum Stranggießen von Brammen mit den an
den Seitenwänden ausgebildeten Ansätzen; Fig. 2 eine Seitenansicht der Stranggießkokille
von vorn; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der kupferartigen Auskleidung
oder Frontplatte, die einen Teil der Seitenwand der Stranggießkokille bildet; Fig.
4 eine perspektivische Darstellung der Vorderseite der aus Stahl bestehenden Stützplatte,
die zu der in Fig. 3 dargestellten Auskleidung oder Frontplatte paßt;
Fig.
5 eine Seitenansicht der Innenoberfläche der Seitenwand der Stranggießkokille einschließlich
des Ansatzes; Fig. 6 einen Querschnitt durch die Seitenwand in Richtung der Pfeile
6-6 der Fig. 5; und in Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht im Querschnitt eines
Teiles der Seitenwand zur Erläuterung einer abgeänderten Dichtungsanordnung.
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Fig. 1 zeigt eine Gießform oder Stranggießkokille 10 zum Stranggießen
von Brammen, z.B. in Form von Gußstücken aus geschmolzenem Stahl. Beim Stranggießen
wird der schmelzflüssige Stahl oder ein anderes Metall in das obere Ende der kastenförmigen
oder rohrförmigen Gießform oder Stranggießkokille hineingegossen, die aus einer
Vorderwand 11, einer Rückwand 12 und Seitenwänden 13 besteht. Die Wände sind in
üblicher Weise aneinander befestigt.
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Das Metall beginnt sich innerhalb der Stranggießkokille gegen die
Wände der Gießkokille zu verfestigen und bildet dabei einen Mantel oder eine Haut,
die einen Kern aus geschmolzenem Metall enthält. Die Bramme, d.h. der den schmelzflüssigen
Kern umgebende verfestigte Mantel, tritt aus dem. Boden der Gießkokille aus und
wird abgekühlt und schließlich zur weiteren Verarbeitung in geeignete Stücke zerschnitten.
Die Stranggießkokille selbst kann beträchtliche Größe aufweisen, so daß sie einen
Innenraum mit einem Querschnitt von etwa 25 cm x 125 cm (10 inch x 50 inch) aufweist,
wobei diese Abmessungen beträchtlich schwanken können.
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Darüber hinaus kann die Innenwand der Gießkokille gekrümmt sein, so
daß die aus dem Boden der Gießkokille austretende Bramme beginnt, sich aus der Vertikalen
herauszudrehen, bis sie schließlich um 900 gedreht ist. Auf diese Weise liegt die
Bramme für
die Weiterverarbeitung flach oder horizontal.
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Die dargestellte Stranggießkokille ist ähnlich aufgebaut wie die in
der US-PS 3 978 910 beschriebene Gießkokille. Die Vorderwand 11 und die Rückwand
12 sind mit einen Überzug oder eine Auskleidung bildenden, inneren kupfer- oder
kupferähnlichen Platten 15 sowie aus Stahl bestehenden, äußeren Stützplatten 16
ausgestattet. Die Seitenwände 13 bestehen jeweils aus einer als Auskleidung ausgebildeten-Innenplatte
18, die aus Kupfer oder einem kuErähnlichen Material besteht, die ebenfalls mit
einer aus Stahl bestehende Stützplatte 19 abgestützt ist, wie es in Fig. 3 und 4
dargestellt ist.
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Die Innenseite der Innenplatte 18 ist mit Kanälen 20 ausgebildet,
deren obere Enden mit einer oberen Aussparung oder Tasche 21 ausgefluchtet sind,
die in der angrenzenden Seite der Stützplatte 19 ausgebildet sind. In gleicher Weise
sind die unteren Enden der Kanale 20 mit einer unteren Tasche oder Aussparung 22
ausgefluchtet, die in der Stützplatte 19 ausgebildet ist.
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Durch die öffnung eines Einlaßrohres 23 wird kaltes Wasser oder ein
ähnliches Kühlmittel der oberen Aussparung 21 zugeführt, so daß das Wasser durch
die Kanäle 20 zirkuliert und durch die untere Aussparung 22 über ein Auslaßrohr
24 austritt, welches den Abfluß für die untere Aussparung 22 bildet.Auf diese Weise
wird die aus Kupfer bestehende Innenplatte 18 gekühlt, um auf diese Weise das schmelzflüssige
Metall abzukühlen und seine Verfestigung herbeizuführen.
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Die Innenplatten 18 und die Stützplatten 19 sind zusammen mit einen
Dichtungsstreifen 25 abgedichtet, der innerhalb einer durchgehenden flachen Nut
in der jeweiligen Stützplatte 19 angcordnet ist. Ausgefluchtete Löcher 26 und 27
in den entsprechenden Innenplatten 18 und Stützplatten 19 ermöglichen eine Befestigung
der beiden Platten aneinander mit herkömmlichen Schrauben.
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Die neuartige Stranggießkokille ist so ausgebildet, daß sich die aus
Kupfer bestehende Innenplatte 18 und die Stützplatte 19 jeweils über die Unterkante
der Gießkokille hinaus nach unten erstrecken und seitliche Ansätze oder Füße 30
bilden, die jeweils eine aus Kupfer oder kupferähnlichem Material bestehende Frontplatte
31 sowie eine aus Stahl bestehende Rück- oder Stützplatte 32 aufweisen, die integral
mit den entsprechenden Innenplatten 18 bzw. Stützplatten 19 ausgebildet sein, oder
aber aus getrennten, an diesen befestigten Teilen bestehen können.
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Ein Raum oder eine Kammer 33 ist in der Stützplatte 32 ausgebildet,
um Wasser oder ein anderes Kühlmittel durch ein Einlaßrohr 34 aufzunehmen. Das Wasser
oder das Kühlmittel fließt dann durch Löcher 35, die mit eingesenkten offenen Enden
36 in der Frontplatte 31 versehen sind, um auf diese Weise das Wasser an die angrenzende
Oberfläche der Bramme heranzuführen.
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Ein oder mehrere kleine Leck- oder Abflußlöcher 38 sind in der Kammer
33 ausgebildet, um ständig Leckwasser abzulassen und auf diese Weise einen Druckaufbau
innerhalb der Kammer 33 für den Fall zu vermeiden, daß die Löcher 35 im Betrieb
zufällig verstopfen.
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Ein dem Dichtstreifen 25 ähnlicher Dichtstreifen 39 ist zwischen den
Ansätze bildenden Frontplatten 31 und Stützplatten 32 vorgesehen, während Schraubenlöcher
40 und 41 dafür sorgen, daß die beiden Platten mit herkömmlichen Schrauben aneinander
befestigbar sind.
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Wenn im Betrieb unter Druck stehendes Wasser, beispielsweise mit einer
Durchströmungsrate von etwa 76 Liter pro Minute (20 Gallonen pro Minute), durch
die Löcher 35 in den jeweiligen Ansätzen herausströmt,besteht die Tendenz, daß das
Wasser innerhalb der Gießkokille nach oben steigt, und zwar zwischen der Seitenwand
der Gießkokille und dem gegossenen Metall, was
zu Schwierigkeiten
führt. Um die Tendenz des Wassers, nach oben zu fließen, zu steuern und zu überwachen,
erstreckt sich eine quer angeordnete Aussparung oder Nut 44 über die Breite der
Seitenwände 13, und zwar an der Verbindung zwischen dem jeweiligen Ansatz und der
Unterkante der Seitenwände, um auf diese Weise als Barriere und Entlastungsdurchgang
für aufsteigendes Wasser zu dienen.
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Die gleiche Art von als Entlastung oder Barriere dienender Nut kann
zwischen der aus Kupfer bestehenden Innenplatte 18 und der aus Stahl bestehenden
Stützplatte 19 vorgesehen sein, wie es durch die quer verlaufende Aussparung oder
Nut 45 bei der Ausführungsform nach Fig. 7 dargestellt ist, wobei eine derartige
Nut 45 entweder die Dichtungsstreifenanordnung ersetzt oder zusätzlich zu der Dichtungsstreifenanordnung
vorgesehen ist, die zwischen dem Ansatz und dem Hauptteil der aus Stahl bestehenden
Stützplatte angeordnet ist, um ein Leck durch die Dichtungsstreifen hindurch auszuschließen.
Vorzugsweise verbinden in der Innenplatte 18 angeordnete Abfluß- oder Lecklöcher
die Nut 44 mit der Nut 45. Weitere Abfluß- oder Lecklöcher 57 erstrecken sich von
den Nuten 45 durch die Stützplatten 19. Auf diese Weise sorgen die Leck- oder Abflußlöcher
46 und 47 für einen Abfluß der Nuten 44 und 45.
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Im übrigen ist die Ausführungsform nach Fig. 7 in gleicher Weise aufgebaut
wie die oben beschriebene Stranggießkokille.