Kokille zum Stranggiessen von Metallen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Kokille (1) zum Stranggießen von Metallen, die einen an einander gegenüberliegenden Stirnenden offenen Formhohlraum besitzt, dessen Querschnitt am strangeingießseitigen Stirnende (4) größer ist als am strangaustrittsseitigen Stirnende (5). Um eine höhere Gießleistung zu erreichen und durch eine gleichmäßige Temperaturverteilung über den Strangquerschnitt eine bessere Strangqualität zu erzielen, ist der Formhohlraum mehrfach konisch ausgebildet und die dem Formhohlraum abgewandte kühlseitige Oberfläche der Kokille (1) weist mindestens einen Bereich (2) mit erhöhtem Wärmeübergangseffizienten auf. Vorzugsweise besitzt die kühlseitige Oberfläche im Badspiegelbereich (2) der Kokille (1) eine teilflächige Rauhigkeitsstruktur auf, die sich in Gießrichtung verjüngt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggießen von Metall, vorzugsweise Stahl, mit einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen Formhohlraum, wobei der Formhohlraumquerschnitt am eingießseitigen Ende größer ist als am strangaustrittsseiten Ende.

[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der einerseits eine höhere Gießleistung und andererseits eine bessere Strangqualität erreicht werden kann. Gleichzeitig soll die Wärmeabfuhr des teilweise schmelzflüssigen Strangs optimiert werden, um die Standzeit der Kokille zu erhöhen.

[0003] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

[0004] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0005] Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

[0006] Es zeigen:

Figur 1

in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer rohrförmigen Kokille und

Figur 2

eine Seitenansicht einer weiteren rohrförmigen Kokille mit einem kühloptimierten Flächenbereich.

[0007] In Figur 1 ist eine rohrförmige Kokille 1 zum Stranggießen von Stahl mit einem quadratischen Strangquerschnitt von 170 x 170 mm² dargestellt. Die Wanddicke der gebogenen Kokille 1 (Gießradius 8 000 mm) beträgt 18 mm. Der Formhohlraum der etwa 800 mm langen Kokille 1 ist in zwei konisch verlaufende Bereiche unterteilt. Der erste Bereich, der in Gießrichtung eine Teillänge von 320 mm aufweist, besitzt eine Konizität von 2,4 %/m. Für die sich daran anschließende Teillänge von 480 mm ist eine Konizität von 1 %/m gewählt worden.

[0008] Wie die Figur 1 erkennen läßt, erstreckt sich der kühloptimierte Bereich 2 mit im Querschnitt dreieckförmigen Vertiefungen 3 in der kühlseitigen Oberfläche der Kokille 1 auf eine Teillänge von etwa 310 mm, die 60 mm unterhalb der Eingießseite beginnt. Mit dem Pfeil 4 ist die Eingießseite der Kokille 1 bezeichnet.

[0009] Um optimale Erstarrungsbedingungen für den Stahlstrang während des Gießbetriebs zu erzielen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den strukturierten Bereich 2 nur auf der Bogenaußenseite der rohrförmigen Kokille 1 anzuordnen.

[0010] Der Mittenabstand der im Querschnitt dreieckförmigen Vertiefungen 3 beträgt in Gießrichtung 8 mm, wobei die einzelnen Vertiefungen 3 eine Breite von 4 mm aufweisen. Die maximale Ausdehnung der Vertiefungen 3 senkrecht zur Oberfläche beträgt 1,2 mm. Die jeweiligen geometrischen Merkmale des kühloptimierten Bereichs 2 sind durch Auswertung gießtechnischer Untersuchungen ermittelt worden.

[0011] Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 2 dargestellt. Die ebenfalls für das Stranggießen quadratischer Querschnitte vorgesehene rohrförmige Kokille 1 weist einen kühloptimierten Bereich 2 auf, der aus einer Vielzahl kreisrunder Vertiefungen 3 besteht. Der insgesamt trapezförmige Bereich 2 erstreckt sich dabei über eine Teillänge von 250 mm, wobei er sich in Gießrichtung um etwa 30 % verjüngt. Mit dem Pfeil 4 ist die Eingießseite und mit dem Pfeil 5 das strangaustrittsseitige Ende bezeichnet.

[0012] In den beiden Figuren sind jeweils die Ansichten auf die gebogenen Seiten der Kokillenrohre gezeigt. Die Erfindung ist aber selbstverständlich auch auf Block- und Plattenkokillen anwendbar.

Ansprüche

1. Kokille zum Stranggießen von Metallen, vorzugsweise Stahl, mit einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen Formhohlraum, wobei der Formhohlraumquerschnitt am eingießseitigen Ende größer ist als am strangaustrittsseitigen Ende, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum mehrfach konisch ausgebildet ist und die kühlseitige Oberfläche mindestens einen Bereich mit erhöhtem Wärmeübergangskoeffizienten aufweist.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenachse der Kokille in Gießrichtung gerade und/oder gebogen ist.

3. Kokille nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießquerschnitt rund, polygonal oder ähnlich einer Doppel-T-Form ausgebildet ist.

4. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum eine dreistufig oder parabolisch ausgebildete Konizität besitzt.

5. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine teil- oder ganzflächige Rauhigkeitsstruktur aufweist.

6. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine mechanisch aufgebrachte Struktur mit einer Rauhtiefe R_t > 1,5 µm besitzt.

7. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur aus Vertiefungen mit dreieckigem, trapezförmigem oder rundem Querschnitt besteht, wobei der Mittenabstand der Vertiefungen im Bereich von 1 bis 10 mm liegt.

8. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen kühlseitigen Oberflächen eine Struktur mit unterschiedlicher Form und/oder Vertiefung aufweisen.

9. Kokille nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur vorzugsweise im Bereich der größten Wärmeabgabe (Badspiegelbereich) angeordnet ist.

10. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kühlseitige Oberfläche eine Struktur aufweist, die sich über einen Bereich symmetrisch zu einer Gießflächenlängsachse erstreckt und sich in Gießrichtung verjüngt.

11. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum am eingießseitigen Ende eine Ausbauchung besitzt, die sich in Gießrichtung verkleinert.

12. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ausbauchung maximal 50 % der Kokillenlänge beträgt.

Zeichnung