[0001] Vorliegende Erfindung betrifft eine Kokille zum Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren,
wobei die Kokille einen hohlzylinderförmigen Körper mit einem zylinderförmigen Kokillenhohlraum,
sowie einer Zufluss- und einer Austrittsöffnung darstellt, und die Kokille aus wenigstens
zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen mit einer gemeinsamen konzentrischen
Mittelachse, der Kokillenachse, besteht, wobei ein Kokillenelement, die Innenhülse,
bezüglich der Kokillenachse innen liegt und den zylinderförmigen Kokillenhohlraum
seitlich begrenzt, und das andere Kokillenelement, der Tragkörper, bezüglich der Kokillenachse
aussen liegt und die Innenhülse aufnimmt. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren
zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren aus einem Metall oder einer Metalllegierung
durch kontinuierliches Stranggiessen mit einer erfindungsgemässen Kokille.
[0002] Kühlbare Kokillen zum Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallen zur Herstellung
von Barren oder Bolzen als Vormaterial für deren Weiterverarbeitung durch beispielsweise
Strangpressen oder Walzen sind an sich bekannt.
[0003] Die aus dem Stand der Technik bekannten Kokillen für das Stranggiessen schmelzflüssiger
Metalle mittels einer kühlbaren, formgebenden Kokille bestehen im wesentlichen aus
einem kühlbaren Metallring mit einer Zufluss- und Austrittsöffnung, wobei der Metallring
üblicherweise einen zylinderförmigen oder kegelstumpfförmigen Kokillenhohlraum umschliesst.
[0004] Die DE-OS 24 54 166 beschreibt beispielsweise eine Gussform zum kontinuierlichen,
vertikalen Stranggiessen von Kupferlegierungen, wobei die Gussform von einem Kühlmantel
umgeben ist. Zum Reinigen oder Ersetzen der das Stranggussmaterial führenden Gussformoberfläche
muss dabei stets die ganze Gussform ausgewechselt werden.
[0005] Kokillen zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten,
primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen,
sind beipielsweise aus den Patentschriften DE 30 06 588 und DE 30 06 618 bekannt.
[0006] Beim Stranggiessen, insbesondere beim Stranggiessen von thixotropen Metallegierungen,
sind die dem Stranggussmaterial ausgesetzten Innenwände der Kokillen einer hohen Abrasion
ausgesetzt. Zudem führt das Stranggiessen zu einer hohen Temperatur- und Druckbelastung
der Kokille, so dass die Kokille im Verlaufe ihrer Verwendung ihre zur Erreichung
der gewünschten Barren- oder Bolzenform optimale Gestalt durch thermische und mechanische
Einflüsse verlieren kann. Zur Erreichung einer konstanten Produktequalität müssen
die als Vormaterial eingesetzten Metallbolzen oder -barren immer dieselben Querschnittsabmessungen
aufweisen. Der geforderten hohen Massgenauigkeit der als Vormaterial eingesetzten
Barren wegen, müssen die bisher bekannten Kokillen in kurzen Produktionsintervallen
ersetzt werden, wobei -- bedingt durch den dazu notwendigen Ausbau der ganzen Kokille
aus der Stranggusseinrichtung -- ein hoher Zeit-, Material- und Kostenaufwand resultiert.
[0007] Aufgabe vorliegender Erfindung ist somit die Schaffung einer Kokille zum Stranggiessen
von Metallen oder Metallegierungen für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren,
welche oben beschriebene Nachteile vermeidet und die kostengünstige Herstellung von
Walz- oder Pressbarren mit konstantem Barren- oder Bolzenquerschnitt ermöglicht. Eine
weitere Aufgabe vorliegender Erfindung besteht zudem in der Angabe eines Verfahrens
für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren mittels einer solchen kostensparenden
Kokille.
[0008] Erfindungsgemäss wird die die Kokille betreffende Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Kokillenelemente durch Einschieben der Innenhülse in den Tragkörper lösbar miteinander
verbunden sind, und die Innenhülse auf der dem Tragkörper zugewandten Seite und/oder
der Tragkörper auf der der Innenhülse zugewandten Seite derart beschaffen sind, dass
nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente zwischen Innenhülse und Tragkörper
ein bezüglich der Kokillenachse konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die zweite
Kühlmittelkammer, für die Aufnahme von Kühlmittel entsteht
[0009] Die erfindungsgemässen Kokille weist zwei Kokillenelemente mit unterschiedlichen
Funktionen auf. Die ringförmige Innenhülse dient der Formgebung des Stranggussmaterials
und stellt damit denjenigen Kokillenteil dar, der einer hohen Abrasion und Verschmutzung
ausgesetzt ist. Der ringförmig augebildete Tragkörper nimmt in seinem im wesentlichen
zylinderförmigen Hohlraum die Innenhülse auf und verleiht der Kokille die für das
Stranggiessen notwendige mechanische Stabilität.
[0010] Beide Kokillenelemente weisen zweckmässigerweise eine im wesentlichen hohlzylinderförmige
Gestalt auf. Der Querschnitt des Kokillenhohlraumes kann beispielsweise eine beliebige
von einer geschlossenen, konvexen Kurve umschlossene Fläche darstellen. Bevorzugt
wird die Querschnittsfläche von einem Kreis oder einem konvexen Polygon umschlossen.
[0011] Der zweiteilige Aufbau der erfindungsgemässen Kokille erlaubt somit das Auswechseln
von nur einem Kokillenelement, nämlich demjenigen, welches einer hohen Abrasion oder
Verschmutzung ausgesetzt ist. Zudem erlaubt die erfindungsgemässe Kokille den Ausbau
der verschmutzten Kokillenteile zur einfacheren Reinigung ohne die ganze Kokille aus
der Stranggussvorrichtung ausbauen zu müssen und ermöglicht damit eine beträchtliche
Kostenersparnis gegenüber der Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Kokillen.
[0012] Zweckmässigerweise befinden sich bei der erfindungsgemässen Kokille die mechanisch
aufwendig herzustellenden Mittel, beispielsweise zur Aufnahme und Einleitung von Kühlmittel
oder Schmiermittel, im Tragkörper, da dieser üblicherweise eine wesentlich längere
Lebensdauer als die Innenhülse aufweist.
[0013] Die erfindungsgemässe Kokille eignet sich beispielsweise zum horizontalen oder vertikalen
Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallen, bevorzugt von Leichtmetallen und insbesondere
von Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Dazu eignen sich insbesondere alle handelsüblichen
Aluminiumlegierungen und Aluminium aller Reinheitsgrade.
[0014] Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemässe Kokille für das Stranggiessen von
Metalllegierungen zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten,
primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen,
verwendet. Solche als Vormaterial dienenden Walz- oder Pressbarren zeigen nach deren
Erwärmung auf eine Temperatur, welche zwischen der entsprechenden Solidus- und Liquidustemperatur
der Metallegierung liegt, thixotrope Eigenschaften. Die Metallegierungen solcher Walz-
oder Pressbarren enthalten im thixotropen Zustand die zurückentwickelten dentritischen,
primär festen Partikel in einer diese umgebenden Matrix aus flüssigem Metall. Für
die Erreichung beispielsweise guter Giess-, Walz- und Fertigteileigenschaften weisen
Walz- oder Pressbarren, die im thixotropen Zustand weiterverarbeitet werden, bevorzugt
ein homogen verteiltes, feines und isotropes Korn auf, wobei die degenerierten Dentriten
vorzugsweise eine globulistische Form zeigen.
[0015] Der Tragkörper der erfindungsgemässen Kokille kann aus einem beliebigen Werkstoff,
welcher der Kokille eine genügende mechanische und thermische Festigkeit sowie eine
genügende Formbeständigkeit verschafft, bestehen. Zweckmässigerweise werden Metalle
oder Metallegierungen und insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen eingesetzt.
Ganz bevorzugt besteht der Tragkörper aus AlMgSi-Legierungen.
[0016] Die Innenhülse besteht bevorzugt aus Aluminium oder dessen Legierungen oder Kupfer
oder dessen Legierungen. Ganz bevorzugt besteht die Innenhülse aus AlMgSi-Legierungen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Kokille besteht
die Innenhülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und weist an der gegen
den Kokillenhohlraum gerichteten Oberfläche eine Graphitschicht oder einen Graphitring
auf.
[0017] Die Abmessungen der erfindungsgemässen Kokille hängen beispielsweise von den gewünschten
Endabmessungen der Walz- oder Pressbarren ab. Die Länge des Kokillenhohlraumes bzw.
die Länge der Innenhülse beträgt beispielsweise 2 bis 20 cm, zweckmässigerweise 2
bis 10 cm und bevorzugt zwischen 3 und 6 cm. Die Länge des Tragkörpers beträgt beispielsweise
3 bis 25 cm, zeckmässigerweise 3 bis 15 cm und bevorzugt zwischen 4 und 8 cm. Der
Durchmesser des Kokillenhohlraumes beträgt beispielsweise 3 bis 20 cm, zeckmässigerweise
4 bis 15 cm und bevorzugt zwischen 6 und 15 cm. Der äussere Durchmesser des Tragkörpers
ist an sich unkritisch; er beträgt beispielsweise 8 bis 25 cm, zeckmässigerweise 9
bis 20 cm und bevorzugt zwischen 11 und 18 cm.
[0018] Die Kokillenelemente sind lösbar miteinander verbunden. Das Fügen der beiden Kokillenelemente
geschieht durch Einschieben der Innenhülse in den Tragkörper, wobei die Innenhülse
bevorzugt im wesentlichen vollständig in den Tragkörper eingeschoben wird. Bevorzugt
weisen die lösbar gefügten Kokillenelemente eine -- gegenüber flüssigen Medien --
dichte Verbindung auf.
[0019] Die Innenhülse auf der dem Tragkörper zugewandten Seite und/oder der Tragkörper auf
der der Innenhülse zugewandten Seite sind derart beschaffen, dass nach dem Zusammenfügen
der beiden Kokillenelemente zwischen Innenhülse und Tragkörper ein bezüglich der Kokillenachse
konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die sogenannte zweite Kühlmittelkammer, für
die Aufnahme von Kühlmittel entsteht. Diese zweite Kühlmittelkammer ermöglicht das
Kühlen der Innenhülse, wodurch die dem Kokillenhohlraum zugewandte Oberfläche der
Innenhülse, die sogenannte Innenfläche der Innenhülse, als Kühlfläche für das während
dem Stranggiessen vorbeifliessende Stranggussmaterial dient. Um einen möglichst guten
Wärmefluss zwischen dem zu kühlenden Stranggussmaterial und dem in der zweiten Kühlmittelkammer
befindlichen Kühlmittel zu gewährleisten, weist die im wesentlichen hohlzylinderförmige
Innenhülse zweckmässigerweise eine dünne Wandstärke auf.
[0020] Bevorzugt enthält der Tragkörper zur Aufnahme von Kühlmittel einen bezüglich der
Kokillenachse konzentrischen, ringförmigen Hohlraum, die sogenannte erste Kühlmittelkammer,
sowie Mittel für die Zufuhr von Kühlmittel aus einer externen Kühlmittelversorgung
in die erste Kühlmittelkammer, wobei die erste und zweite Kühlmittelkammer miteinander
über eine oder mehrere Verbindungskanäle oder eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische,
ringförmige Verbindungsöffnung verbunden sind. Die Verbindungskanäle können beispielsweise
im Tragkörper befindliche Bohrungen darstellen. Die ringförmige Verbindungsöffnung
wird bevorzugt durch eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringnutförmige
Ausnehmung im Tragkörper gebildet, wobei die ringnutförmige Ausnehmung wenigstens
teilweise die ringförmige Verbindungsöffnung bildet und derart ausgebildet ist, dass
sie einen mit Durchangsbohrungen versehenen, ringförmigen Körper, den sogenannten
Kühlmittel-Verteilerring, aufnehmen kann. Der ringförmige Körper stellt beispielsweise
ein mit Durchgangbohrungen versehener Metallring dar. Die ringnutförmige Ausnehmung
ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die gegen den Kokillenhohlraum gerichtete Oberfläche
des in die ringnutförmige Ausnehmung eingesetzten Kühlmittel-Verteilerringes bündig
mit der Innenfläche des Tragkörpers abschliesst. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
schliessen zwei benachbarte Durchgangsbohrungen des Kühlmittel-Verteilerringes, im
Querschnitt des Kühlmittel-Verteilerringes betrachtet, bezüglich der Kokillenachse
jeweils den selben Zentriwinkel ein. Ganz besonders bevorzugt beträgt der bezüglich
der Kokillenachse von zwei Durchgangsbohrungen eingeschlossene Zentriwinkel 6 bis
12°. Dabei beziehen sich die Winkelangaben in vorliegendem Text immer auf einen Vollkreis
von 360°.
[0021] Bevorzugt weist der Tragkörper wenigstens einen, vorzugsweise 1 bis 4, Kühlmittelkanäle
auf, durch welche die erste Kühlmittelkammer mit der zuflusseitigen Stirnfläche des
Tragkörpers für den Anschluss an die externe Kühlmittelversorgung verbunden ist. Mit
zuflusseitiger Stirnfläche wird dabei die der Zuflussöffnung zugewandte Seite des
Tragkörpers bezeichnet.
[0022] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weist
der Tragkörper an der dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite bevorzugt eine zylinderförmige
Innenfläche auf, an die am austrittsseitigen Ende eine gegen den Kokillenhohlraum
gerichtete, ringförmige Rippe angeformt ist. Die Innenhülse stellt besonders bevorzugt
einen hohlzylinderförmigen Teil mit einem am zuflusseitigen Ende angeformten ringförmigen
Flansch dar, wobei der ringförmige Flansch gegen den Tragkörper gerichtet ist und
der hohlzylinderförmige Teil der Innenhülse auf die Rippe des Tragkörpers und der
ringförmige Flansch auf die zylinderförmige Innenfläche des Tragkörpers zu liegen
kommt, so dass der durch die Innenhülse und den Tragkörper eingeschlossene ringförmige
Hohlraum die zweite Kühlmittelkammer bildet.
[0023] Dabei ist die Höhe des Flansch und die Höhe der Rippe bevorzugt derart gewählt, dass
die Innenfläche der Innenhülse eine gerade Zylinderfläche darstellt, dessen Zylinderachse
mit der Kokillenachse zusammenfällt.
[0024] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weist
die zweite Kühlmittelkammer Mittel zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der
Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum
auf. Bevorzugt bestehen die Mittel zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der
Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens aus einer Vielzahl, vorzugsweise 40 bis 70,
von Sekundär-Kühlmittelkanälen, die einerseits mit der zweiten Kühlmittelkammer in
Verbindung stehen und andererseits schräg auf die Oberfläche des aus der Kokille austretenden
Walz- oder Pressbarrens gerichtet sind.
[0025] Besonders bevorzugt sind die Sekundär-Kühlmittelkanäle radial gleichmässig angeordnet,
so dass im Kokillenquerschnitt betrachtet zwei benachbarte Sekundär-Kühlmittelkanäle
bezüglich der Kokillenachse jeweils den selben Zentriwinkel einschliessen, wobei der
Zentriwinkel, bezogen auf einen Vollkreis von 360°, vorzugsweise zwischen 5 und 10°
beträgt
[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille weisen
die Kokillenelemente Mittel für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige
Stirnfläche der Innenhülse auf. Besonders bevorzugt weist die Innenhülse auf der dem
Tragkörper zugewandten Seite und/oder der Tragkörper auf der der Innenhülse zugewandten
Seite eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung auf,
so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente ein ringförmiger Hohlraum,
der Schmiermittel-verteilerring, zur Aufnahme von Schmiermittel gebildet wird. Besonders
bevorzugt wird die ringnutförmige Ausnehmung zuflusseitig und austrittsseitig mit
ringförmigen Dichtungsmittel, die zwischen die Innenhülse und den Tragkörper zu liegen
kommen, abgedichtet. Ganz besonders bevorzugt weisen der Tragkörper an der der Innenhülse
zugewandten Seite und/oder die Innenhülse an der dem Tragkörper zugewandten Seite
zufluss- und abflusseitig zum Schmiermittel-Verteilerring ringnutförmige Ausnehmungen
auf, die derart angeordnet sind, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente
ringförmige Hohlräume entstehen, in welche die Dichtungsmittel, beispielsweise Dichtungsringe,
eingeführt werden können.
[0027] Der Schmiermittelverteilerring steht bevorzugt über eine Vielzahl, vorzugsweise 15
bis 30, von in die Innenhülse eingelassene Schmiermittelkanäle mit der zuflusseitigen
Stirnfläche der Innenhülse in Verbindung, und der Schmiermittel-Verteilerring ist
mit wenigstens einem, vorzugsweise 1 bis 4, in den Tragkörper eingelassenen Schmiermittelfüllkanälen
für die Zufuhr von Schmiermittel aus einer externen Schmiermittelversorgung verbunden,
wobei der Anschluss des Schmiermittelfüllkanales an die externe Schmiermittelversorgung
vorzugsweise an der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers geschieht. Ganz besonders
bevorzugt schliessen -- in einem Querschnitt durch die Innenhülse betrachtet -- zwei
benachbarte Schmiermittelkanäle bezüglich der Kokillenachse jeweils den selben Zentriwinkel
ein, wobei der Zentriwinkel vorzugsweise 10 bis 30° beträgt.
[0028] Weiter bevorzugt weist die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse eine ringnutförmige
Ausnehmung auf, den sogenannten Schmiermittelaustrittsring, welcher die an die zuflusseitige
Stirnfläche der Innenhülse mündenden Schmiermittelkanäle miteinander verbindet. Dieser
Schmiermittelaustrittsring hat die Aufgabe die radiale Verteilung des Schmiermittels
weiter zu verbessern.
[0029] Zur Gewährleistung einer günstigen Schmiermittelverteilung auf der das Stranggussmaterial
aufnehmenden Innenfläche der Innenhülse weist die Innenhülse in einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille an ihrer Innenfläche Schmiermittel-Führungsmittel
auf. Diese Schmiermittel-Führungsmittel können beispielsweise im wesentlichen parallel
zur Kokillenachse verlaufende Rillen darstellen. Zweckmässigerweise sind die Rillen
derart ausgestaltet, dass sie sich bezüglich ihrer Rillentiefe und Rillenbreite in
Richtung der Austrittsöffnung konisch erweitern. Damit das Schmiermittel nicht zu
einem wesentlichen Anteil durch die Schmiermittel-Führungsmittel wegfliesst ohne die
restliche Innenfläche der Innenhülse zu schmieren, beginnen die Schmiermittel-Führungsmittel
bevorzugt nicht gleich an der Zuflussöffnung, d.h. die Schmiermittel-Führungsmittel
beginnen in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille -- in
Fliessrichtung des Stranggussmaterials betrachtet -- erst nach einer gewissen Strecke,
die beispielsweise 1/4 bis 1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes entspricht. Die Anzahl
der benötigten Rillen hängt beispielsweise vom Stranggussmaterial, dem Schmiermittel,
den Stranggussparametern und der Grösse des Kokillenhohlraumes ab und liegt zweckmässigerweise
bei 100 bis 300, bevorzugt 150 bis 200 Rillen.
[0030] Bezüglich des Verfahrens wird die erfindungsgemässe Aufgabe dadurch gelöst, dass
ein schmelzflüssiges Metall oder eine schmelzflüssige Metallegierung, d.h. ein schmelzflüssiges
Stranggussmaterial, durch eine aus wenigstens zwei geschlossen ringförmigen Kokillenelementen
bestehende, formgebende Kokille mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse,
der Kokillenachse, geführt wird, wobei ein Kokillenelement, der Tragkörper, bezüglich
der Kokillenachse aussen und ein Kokillenelement, die Innenhülse, innen liegt, die
Kokillenelemente lösbar miteinander verbunden sind, und die Kokillenelemente Mittel
für die Kühlmittelzufuhr zur Kühlung der dem Kokillenhohlraum zugewandten Innenfläche
der Innenhülse sowie zur Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach
dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum aufweisen, und die Kokillenelemente weitere
Mittel für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche der Innenhülse
aufweisen, die gesamte Innenfläche der Innenhülse kontinuierlich geschmiert wird,
das Stranggussmaterial an der Innenfläche der Innenhülse einer primären Kühlung unterworfen
wird, so dass der aus der Kokille austretende Walz- oder Pressbarren wenigstens in
seiner äusseren Randzone in fester Form vorliegt und der Walz- oder Pressbarren nach
dessen Austritt aus der Kokille durch eine sekundäre Kühlung mittels Kühlmittelbeaufschlagung
weiter gekühlt wird.
[0031] Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum horizontalen oder vertikalen
Stranggiessen von Aluminium oder dessen Legierungen, wobei Aluminium aller Reinheitsgrade
und alle handelsüblichen Aluminiumlegierungen in Frage kommen.
[0032] Das erfindungsgemässe Verfahren wird bevorzugt zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren
mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten,
beispielsweise globulistischen Dentriten bestehen, verwendet, wobei das Stranggussmaterial
wenigstens in der ganzen Verfestigungszone kräftig gerührt wird.
[0033] Zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten
Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, eignen sich beispielsweise
Aluminium-, Magnesium- oder Zinklegierungen und insbesondere AlSi-, AlSiMg-, AlSiCu-,
AlMg-, AlCuTi- und AlCuZnMg-Legierungen.
[0034] Das schmelzflüssige Stranggussmaterial wird beispielsweise mittels einer Einlaufdüse,
die wenigstens teilweise eine Keramikmanschette bildet, in die erfindungsgemässe Kokille
eingeführt. Wesentlich für die Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen
verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten
bestehen, ist das kräftige Rühren des Stranggussmaterials, beispielsweise bereits
in einem Teil dieser Keramikmanschette, sowie in der ganzen Verfestigungszone, d.h.
im gesamten Kokillenhohlraum und dem Bereich des Walz- oder Pressbarrens, in dem ein
Teil der Legierung noch im schmelzflüssigen Zustand vorliegt
[0035] Das Rühren des schmelzflüssigen Stranggussmaterials geschieht bevorzugt durch eine
elektromagnetische Rührvorrichtung, die ein um die Kokillenachse rotierendes Magnetfeld
erzeugt. Besonders bevorzugt geschieht das Rühren mittels einem Stator eines mehrpoligen,
beispielsweise zwei-, vier-, oder insbesondere sechspoligen Induktionsmotors.
[0036] Vorliegende Erfindung wird beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 3 weiter erläutert.
[0037] Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf den zuflusseitigen Teil der erfindungsgemässen
Kokille.
[0038] Figur 2 zeigt einen durch die Kokillenachse verlaufenden Längsschnitt der Kokille
entlang der Linie B-B nach Figur 1.
[0039] Figur 3 zeigt einen Längsschnitt der Kokille entlang der Linie A-A nach Figur 1 und
zeigt somit einen Kokillen-Längsschnitt, der einerseits durch einen Schmiermittelfüllkanal
und andererseits durch einen Kühlmittelkanal verläuft.
[0040] Figur 1 zeigt die Draufsicht auf den zuflusseitigen Teil einer erfindungsgemässen
Kokille zum horizontalen oder vertikalen Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren.
Die Draufsicht zeigt die zuflusseitigen Stirnflächen der miteinander lösbar verbundenen
Kokillenelemente, des Tragkörpers 20 und der Innenhülse 30, wobei die beiden Kokillenelemente
20, 30 eine konzentrische Mittelachse, die sogenannte Kokillenachse m, aufweisen und
bezüglich dieser einen rotationssymmetrischen Querschnitt zeigen. Die Draufsicht zeigt
zudem die kreisförmige Zuflussöffnung 12 des Kokillenhohlraumes 10. Die Innenhülse
30 liegt im lösbar verbundenen Zustand der Kokillenelemente 20, 30 -- wenigstens teilweise
-- direkt an der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 an, wobei die zuflusseitige Stirnfläche
48 der Innenhülse 30 bezüglich der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers 20 zurückversetzt
ist, so dass dadurch ein Hohlraum, die Düsen-Aussparung 28, entsteht, in den eine
-- nicht dargestellte -- Manschette, beispielsweise aus keramischem Material, einer
Einlaufdüse für das durch die Kokille zu führende Stranggussmaterial formschlüssig
eingeführt werden kann. Die Manschette der Einlaufdüse wird dabei mit der zuflusseitigen
Stirnfläche 48 der Innenhülse dicht gefügt, so dass während dem Stranggiessen kein
Stranggussmaterial zwischen der Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 und der Manschette
der Einlaufdüse austreten kann.
[0041] Der in Figur 1 gezeigte Tragkörper 20 weist zwei Kühlmittelkanäle 21 zum Einleiten
von Kühlmittel in die erste Kühlmittelkammer 22 auf, wobei die beiden Kühlmittelkanäle
21 im Querschnitt bezüglich der Kokillenachse m einen Zentriwinkel von 180° einschliessen.
Die Kühlmittelkanäle 21 verbinden die erste Kühlmittelkammer 22 mit der zuflusseitigen
Stirnfläche des Tragkörpers 20. Die Kühlmittelkanäle 21 weisen in der Draufsicht eine
kreisrunde Öffnung auf und verlaufen parallel zur Kokillenachse m ins Innere des Tragkörpers
20. Figur 1 zeigt weiter die Öffnung eines im Tragkörper 20 befindlichen Schmiermittelfüllkanales
43, der im Querschnitt bezüglich der Kokillenachse m mit den Kühlmittelkanälen 21
einen Zentriwinkel von 90° (rechter Winkel) einschliesst. Der Schmiermittelfüllkanal
43 weist in der Draufsicht eine kreisrunde Öffnung auf und verläuft parallel zur Kokillenachse
m ins Innere des Tragkörpers 20.
[0042] Die in Figur 1 dargestellte Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Kokille zeigt weiter
die zuflusseitigen Öffnungen einer Vielzahl von Schmiermittelkanälen 42 sowie einen
Schmiermittelaustrittsring 41. Die zuflusseitigen Öffnungen der Schmiermittelkanäle
42 sind gleichmässig über die Stirnseite des Tragkörpers verteilt, d.h. zwei benachbarte
Schmiermittelkanäle 42 schliessen im Querschnitt gesehen, bezüglich der Kokillenachse
m, immer denselben Zentriwinkel ein. Der Schmiermittelaustrittsring 41 stellt eine
ringnutförmige Ausnehmung in der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 dar,
welche das aus den Schmiermittelkanälen 42 austretende Schmiermittel sammelt und gleichmässig
über den ganzen Schmiermittelaustrittsring 41 verteilt. Das Schmiermittel wird während
dem Stranggiessprozess vom durch den Kokillenhohlraum 10 fliessenden Stranggussmaterial
erfasst, wodurch ein gleichmässig dünner Schmiermittelfilm zwischen Stranggussmaterial
und der Innenfläche 46 der Innenhülse 30 gebildet wird.
[0043] Figur 2 zeigt einen durch die Kokillenachse m verlaufenden Längsschnitt der Kokille
entlang der Linie B-B nach Figur 1. Dabei ist die mit dem Tragkörper 20 lösbar verbundene
Innenhülse 30 dargestellt. Der von der Innenfläche 46 der innenhülse 30 und den Zufluss-
und Austrittsöffnungen 12, 14 umschlossene Raum bildet den zylinderförmigen Kokillenhohlraum
10. Der Tragkörper 20 liegt bezüglich dem Kokillenhohlraum 10 aussen und die Innenhülse
30 innen.
[0044] Der Tragkörper 20 enthält eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringförmige,
erste Kühlmittelkammer 22, die durch wenigstens einen Kühlmittelkanal 21 zum Einleiten
des Kühlmittels in die erste Kühlmittelkammer 22 mit der zuflusseitigen Oberfläche
des Tragkörpers 20 verbunden ist.
[0045] Die Innenhülse 30 ist auf der dem Tragkörper 20 zugewandten Seite derart beschaffen,
dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente 20, 30 zwischen Innenhülse
30 und Tragkörper 20 eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringförmige,
zweite Kühlmittelkammer 32 entsteht, die mit der ersten Kühlmittelkammer 22 über einen
Kühlmittel-Verteilerring 26 verbunden ist.
[0046] Der Kühlmittel-Verteilerring 26 stellt einen als separates Kokillenelement gestalteten
Metallring mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen 27 dar, wobei zwei benachbarte
Durchgangsbohrungen 27 querschnittlich betrachtet bezüglich der Kokillenachse m jeweils
den selben Zentriwinkel einschliessen. Der Tragkörper 20 weist an seiner dem Kokillenhohlraum
zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse m konzentrische, ringnutförmige
Ausnehmung auf, die wenigstens teilweise eine ringförmige Verbindungsöffnung mit der
ersten Kühlmittelkammer 22 aufweist. Die ringnutförmige Ausnehmung dient zur Aufnahme
des mit Durchgangsbohrungen 27 versehenen Kühlmittel-Verteilerringes 26. Die ringnutförmige
Ausnehmung und der Kühlmittel-Verteilerring 26 sind derart ausgestaltet, dass der
Kühlmittel-Verteilerring 26 formschlüssig in die ringnutförmige Ausnehmung des Tragkörpers
20 passt, d.h. dass die Innenfläche des Kühlmittel-Verteilerringes 26 bündig mit der
Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 abschliesst. Zum Einsetzen eines aus einem mit Durchgangsbohrungen
27 versehenen Metallring bestehenden Kühlmittel-Verteilerringes 26 in die ringnutförmige
Ausnehmung kann der Kühlmittel-Verteilerring 26 beispielsweise an einer Stelle aufgetrennt
werden, so dass sich der Kühlmittel-Verteilerring 26 zum Einführen in die ringnutförmige
Ausnehmung elastisch verformen lässt.
[0047] Die Innenhülse 30 weist auf der dem Tragkörper 20 zugewandten Seite eine bezüglich
der Kokillenachse m ringnutförmige Ausnehmung auf, die im Zusammenwirken mit der dem
Kokillenhohlraum 10 zugewandten Seite des Tragkörpers 20 einen ringförmigen Hohlraum,
den Schmiermittelverteilerring 40, zur Aufnahme von Schmiermittel bildet Der Schmiermittelverteilerring
40 ist mit einem in den Tragkörper 20 eingelassenen Schmiermittelfüllkanal 43 verbunden.
Der Schmiermittelverteilerring 40 dient somit zur radialen Verteilung des durch den
Schmiermittelfüllkanal 43 einfliessenden Schmiermittels. Dieser Schmiermittelverteilerring
40 steht zudem über eine Vielzahl von in die Innenhülse 30 eingelassene Schmiermittelkanäle
42 mit der zuflusseitigen Stirnfläche 48 der Innenhülse 30 in Verbindung, so dass
das im Schmiermittelverteilerring 40 befindliche Schmiermittel durch die radial, beispielsweise
gleichmässig, verteilten Schmiermittelkanäle 42 in den an der zuflusseitigen Stirnfläche
48 der Innenhülse 30 befindlichen Schmiermittelaustrittsring 41 fliessen kann. Die
Schmiermittelkanäle 42 sind bevorzugt derart angeordnet, dass in einem Kokillenquerschnitt
betrachtet zwei benachbarte Schmiermittelkanäle 42 bezüglich der Kokillenachse m jeweils
den selben Zentriwinkel einschliessen. Im Schmiermittelaustrittsring 41 wird das Schmiermittel
erneut radial gleichmässig verteilt. Während dem Stranggiessprozess wird das sich
im Schmiermittelaustrittsring 41 befindliche Schmiermittel vom vorbeifliessenden Stranggussmaterial
kontinuierlich erfasst, so dass sich zwischen Stranggussmaterial und der Innenfläche
46 der Innenhülse 30 ein dünner Schmiermittelfilm ausbildet
[0048] Der aus der ringnutförmigen Ausnehmung der Innenhülse 30 und der Innenfläche 16 des
Tragkörpers 20 gebildete Schmiermittelverteilerring 40 ist zuflusseitig und austrittsseitig
mit ringförmigen Dichtungsmittel 44, die zwischen die Innenhülse 30 und den Tragkörper
20 zu liegen kommen, abgedichtet, d.h. beidseitig der für die Bildung des Schmiermittelverteilerringes
40 notwendigen, ringnutförmigen Ausnehmung der Innenhülse 30 kann die Innenhülse parallel
zum Schmiermittelverteilerring 40 verlaufende, senkrecht zur Kokillenachse befindliche,
weitere ringnutförmige Ausnehmungen aufweisen, die -- beispielsweise zusammen mit
entsprechenden Ausnehmungen im Tragkörper 20 -- zur Aufnahme von ringförmigen Dichtungsmitteln
44, wie Dichtungsringe, dienen.
[0049] Die Innenhülse 30 weist zudem an ihrer Innenfläche 46 parallel zur Kokillenachse
m verlaufende Rillen 50 auf, wobei sich die Rillen 50 bezüglich ihrer Rillentiefe
und Rillenbreite in Richtung der Austrittsöffnung 14 konisch erweitern. Diese Rillen
50 dienen im wesentlichen zur Führung des Schmiermittels im austrittsseitigen Bereich
des Kokillenhohlraumes 10, d.h. sie dienen zur radial gleichmässigen Verteilung des
Schmiermittels. Damit das Schmiermittel nicht zum wesentlichen Teil durch die Rillen
50 wegfliesst ohne einen gleichmässig über die Innenfläche 46 verteilten Schmiermittelfilm
zu bilden, beginnen die in die Innenhülse eingearbeiteten Rillen 50 in Fliessrichtung
des Stranggussmaterials erst nach einer gewissen Strecke, die beispielsweise 1/4 bis
1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes 10 oder der Innenhülse 30 entspricht
[0050] Der Tragkörper 20 weist an der dem Kokillenhohlraum zugewandten Seite eine zylinderförmige
Innenfläche 16 auf, an die am austrittsseitigen Ende eine gegen den Kokillenhohlraum
10 gerichtete, ringförmige Rippe 18 angeformt ist. Die Innenhülse 30 weist einen hohlzylinderförmigen
Teil 34 mit einem am zuflusseitigen Ende angeformten ringförmigen Flansch 36 auf,
wobei der ringförmige Flansch 36 gegen den Tragkörper 20 gerichtet ist. Der ringförmige
Flansch 36 enthält die Schmiermittelkanäle 42 und die für die Schaffung des Schmiermittelverteilerringes
40, des Schmiermittelaustrittsringes 41 sowie die zur Aufnahme der Dichtungsmittel
44 benötigten ringnutförmigen Ausnehmungen. Der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse
30 weist im austrittsseitigen Bereich auf der gegen den Tragkörper gerichteten Seite
eine weitere ringnutförmige Ausnehmung, den Anschlag 39, auf. Dieser dient zur formschlüssigen
Aufnahme des äusseren, gegen den Kokillenhohlraum 10 ragenden Bereiches der ringförmigen
Rippe 18 des Tragkörpers 20.
[0051] Das Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente 20, 30 geschieht zweckmässigerweise
durch Einschieben der Innenhülse 30 in den Tragkörper 20, wobei der im austrittsseitigen
Bereich der Innenhülse 30 liegende, ringförmige Anschlag 39 formschlüssig in den äusseren
Bereich der gegen den Kokillenhohlraum 10 ragenden, ringförmigen Rippe 18 des Tragkörpers
20 greift. Beim Ineinanderschieben der Kokillenelemente 20, 30 kommt somit der hohlzylinderförmige
Teil 34 der Innenhülse 30 auf die ringförmige Rippe 18 und die Anformung 38 des ringförmigen
Flansch 36 auf die zylinderförmige Innenfläche 16 des Tragkörpers 20 zu liegen, so
dass der durch die Innenhülse 30 und den Tragkörper 20 eingeschlossene ringförmige
Hohlraum die zweite Kühlmittelkammer 32 bildet Die Höhe des Flansch 36 und die Höhe
der ringförmigen Rippe 18 sind derart gewählt, dass die Innenfläche 46 der Innenhülse
30 eine gerade Zylinderfläche darstellt, dessen Zylinderachse mit der Kokillenachse
m zusammenfällt.
[0052] Der hohlzylinderförmige Teil 34 der Innenhülse 30 dient der Primärkühlung des durch
den Kokillenhohlraum 10 fliessenden Stranggussmaterials und weist demzufolge -- der
guten Wärmeableitung vom Stranggussmaterial auf das Kühlmittel wegen -- vorzugsweise
eine dünne Wandstärke auf. Bevorzugt besteht wenigstens der hohlzylinderförmige Teil
34 der Innenhülse 30 aus einem gut wärmeleitenden Material, bevorzugt Kupfer, Kupferlegierungen,
Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Weiter bevorzugt werden hohlzylinderförmige Teile
34 aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, welche auf der dem Kokillenhohlraum zugewandten
Seite einen Graphitring aufweisen.
[0053] Die ringförmige Rippe 18 des Tragkörpers 20 weist weiter eine Vielzahl, beispielsweise
40 bis 60, von schräg auf den aus der Kokille austretenden Barren gerichteten Sekundär-Kühlmittelkanälen
24 auf, die mit der zweiten Kühlmittelkammer 32 in Verbindung stehen und zur Sekundärkühlung
mittels Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Verlassen
der Austrittsöffnung 14 dienen.
[0054] Figur 3 zeigt einen Längsschnitt der Kokille entlang der Linie A-A nach Figur 1 und
zeigt somit einen Kokillen-Längsschnitt, der einerseits durch einen Schmiermittelfüllkanal
43 und andererseits durch einen Kühlmittelkanal 21 verläuft. In diesem Längsschnitt
sind neben den bereits in Figur 2 gezeigten Merkmalen ein Kühlmittelkanal 21 zum Einleiten
des Kühlmittels in die erste Kühlmittelkammer 22 und der Schmiermittelfüllkanal 43
zum Einleiten von Schmiermittel in den Schmiermittelverteilerring 40 dargestellt.
[0055] Die erfindungsgemässe Kokille kann zur Herstellung von konventionellen Walz- oder
Pressbarren durch Stranggiessen von schmelzflüssigen Metallegierungen oder zur Herstellung
von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen verteilten, primär erstarrten Festteilchen,
die aus einzelnen degenerierten Dentriten bestehen, eingesetzt werden. Die erfindungsgemässe
Kokille erlaubt das schnelle Ersetzen der Innenhülse, d.h. das Ersetzen nur des der
Abrasion und Verschmutzung ausgesetzten Teiles der Kokille, wodurch die Fertigungskosten
von Walz- oder Pressbarren gegenüber denjenigen von mit aus dem Stand der Technik
bekannten Kokillen hergestellten Walz- oder Pressbarren erheblich gesenkt werden können.
1. Kokille zum Stranggiessen von Walz- oder Pressbarren, wobei die Kokille einen hohlzylinderförmigen
Körper mit einem zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) sowie einer Zufluss- (12)
und einer Austrittsöffnung (14) darstellt, und die Kokille aus wenigstens zwei geschlossen
ringförmigen Kokillenelementen (20, 30) mit einer gemeinsamen konzentrischen Mittelachse,
der Kokillenachse (m), besteht, wobei ein Kokillenelement, die Innenhülse (30), bezüglich
der Kokillenachse (m) innen liegt und den zylinderförmigen Kokillenhohlraum (10) seitlich
begrenzt, und das andere Kokillenelement, der Tragkörper (20), bezüglich der Kokillenachse
(m) aussen liegt und die Innenhülse (30) aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kokillenelemente (20, 30) durch Einschieben der Innenhülse (30) in den Tragkörper
(20) lösbar miteinander verbunden sind, und die Innenhülse (30) auf der dem Tragkörper
(20) zugewandten Seite und/oder der Tragkörper (20) auf der der Innenhülse (30) zugewandten
Seite derart beschaffen sind, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente
(20, 30) zwischen Innenhülse (30) und Tragkörper (20) ein bezüglich der Kokillenachse
(m) konzentrischer, ringförmiger Hohlraum, die zweite Kühlmittelkammer (32), für die
Aufnahme von Kühlmittel entsteht
2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (20) einen bezüglich
der Kokillenachse (m) konzentrischen, ringförmigen Hohlraum, die erste Kühlmittelkammer
(22), zur Aufnahme von Kühlmittel, sowie Mittel (21) für die Zufuhr von Kühlmittel
aus einer externen Kühlmittelversorgung in die erste Kühlmittelkammer (22) enthält,
wobei die erste und die zweite Kühlmittelkammer (22, 32) miteinander über eine oder
mehrere Verbindungskanäle (27) oder eine bezüglich der Kokillenachse konzentrische,
ringförmige Verbindungsöffnung verbunden sind.
3. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Verbindungsöffnung
durch eine bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrische, ringnutförmige Ausnehmung
im Tragkörper (20) gebildet wird, wobei die ringnutförmige Ausnehmung wenigstens teilweise
die ringförmige Verbindungsöffnung bildet und derart ausgebildet ist, dass sie einen
mit Durchangsbohrungen (27) versehenen ringförmigen Körper, den Kühlmittel-Verteilerring
(26), aufnehmen kann.
4. Kokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (20) wenigstens
einen, vorzugsweise 1 bis 4, Kühlmittelkanäle (21) aufweist, durch welche die erste
Kühlmittelkammer (22) mit der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers (20) für
den Anschluss an die externe Kühlmittelversorgung verbunden ist
5. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kühlmittelkammer
(32) Mittel (24) zur gleichmässigen Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz-
oder Pressbarrens nach dessen Austritt aus dem Kokillenhohlraum (10) aufweist.
6. Kokille nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur gleichmässigen
Kühlmittelbeaufschlagung der Oberfläche des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt
aus dem Kokillenhohlraum (10) aus einer Vielzahl, vorzugsweise 40 bis 70, von Sekundär-Kühlmittelkanälen
(24) bestehen, die einerseits mit der zweiten Kühlmittelkammer (32) in Verbindung
stehen und andererseits schräg auf die Oberfläche des aus der Kokille austretenden
Walz- oder Pressbarrens gerichtet sind.
7. Kokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Kühlmittelkanäle
(24) radial gleichmässig angeordnet sind, so dass im Kokillenquerschnitt betrachtet
zwei benachbarte Sekundär-Kühlmittelkanäle (24) bezüglich der Kokillenachse (m) jeweils
den selben Zentriwinkel einschliessen, wobei der Zentriwinkel -- bezogen auf einen
Vollkreis von 360° -- vorzugsweise zwischen 5 und 10° beträgt.
8. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenelemente (20, 30)
Mittel (40, 41, 42, 43) für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche
(48) der Innenhülse (30) aufweisen.
9. Kokille nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (30) auf der
dem Tragkörper (20) zugewandten Seite und/oder der Tragkörper (20) auf der der Innenhülse
(30) zugewandten Seite eine bezüglich der Kokillenachse (m) konzentrische, ringnutförmige
Ausnehmung aufweisen, so dass nach dem Zusammenfügen der beiden Kokillenelemente (20,
30) ein ringförmiger Hohlraum, der Schmiermittelverteilerring (40), zur Aufnahme von
Schmiermittel gebildet wird.
10. Kokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverteilerring
(40) zuflusseitig und austrittsseitig mit ringförmigen Dichtungsmittel (44), die zwischen
die Innnehülse (30) und den Tragkörper (20) zu liegen kommen, abgedichtet wird.
11. Kokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelverteilerring
(40) über eine Vielzahl von in die Innenhülse (30) eingelassene Schmiermittelkanäle
(42) mit der zuflusseitigen Stirnfläche (48) der Innenhülse (30) in Verbindung steht,
und der Schmiermittelverteilerring (40) mit wenigstens einem, vorzugsweise 1 bis 4,
in den Tragkörper (20) eingelassenen Schmiermittelfüllkanälen (43) für die Zufuhr
von Schmiermittel aus einer externen Schmiermittelversorgung verbunden ist, wobei
der Anschluss des Schmiermittelfüllkanales (43) an die externe Schmiermittelversorgung
vorzugsweise an der zuflusseitigen Stirnfläche des Tragkörpers (20) geschieht.
12. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Querschnitt durch
die Innenhülse (30) betrachtet zwei benachbarte Schmiermittelkanäle (42) bezüglich
der Kokillenachse (m) jeweils den selben Zentriwinkel von bevorzugt 10 bis 30° --
bezogen auf einen Vollkreis von 360° -- einschliessen.
13. Kokille nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zuflusseitige Stirnfläche
(48) der Innenhülse (30) eine ringnutförmige Ausnehmung, den Schmiermittelaustrittsring
(41), aufweist, welcher die an die zuflusseitige Stirnfläche (48) der Innenhülse (30)
mündenden Schmiermittelkanäle (42) miteinander verbindet
14. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (30) an ihrer
Innenfläche (46) Schmiermittel-Führungsmittel (50), die bevorzugt parallel zur Kokillenachse
(m) verlaufenden, aufweist
15. Kokille nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittel-Führungsmittel
(50) parallel zur Kokillenachse (m) verlaufende Rillen (50) darstellen, die zuflusseitig
erst nach einer Strecke von 1/4 bis 1/3 der Länge des Kokillenhohlraumes (10) beginnen
und sich bevorzugt bezüglich ihrer Rillentiefe und Rillenbreite in Richtung der Austrittöffnung
(14) konisch erweitern.
16. Verfahren zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren durch kontinuierliches Stranggiessen
mit einer Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein schmelzflüssiges Metall oder eine schmelzflüssige Metallegierung, das Stranggussmaterial,
durch den formgebenden Kokillenhohlraum (10) der Innenhülse (30) geführt wird, wobei
die Kokillenelemente (20, 30) Mittel (21, 22, 24, 26, 27, 32) für die Kühlmittelzufuhr
zur Kühlung der dem Kokillenhohlraum (10) zugewandten Innenfläche (46) der Innenhülse
(30) sowie zur Kühlmittelbeaufschlagung des Walz- oder Pressbarrens nach dessen Austritt
aus dem Kokillenhohlraum (10) aufweisen, und die Kokillenelemente (20, 30) weitere
Mittel (40, 41, 42, 43) für die Zufuhr von Schmiermittel an die zuflusseitige Stirnfläche
(48) der Innenhülse (30) aufweisen, die gesamte Innenfläche (46) der Innenhülse kontinuierlich
geschmiert wird, das Stranggussmaterial an der Innenfläche (36) der Innenhülse (30)
einer primären Kühlung unterworfen wird, so dass der aus der Kokille austretende Walz-
oder Pressbarren wenigstens in seiner äusseren Randzone in fester Form vorliegt und
der Walz- oder Pressbarren nach dessen Austritt aus der Kokille durch eine sekundäre
Kühlung mittels Kühlmittelbeaufschlagung weiter gekühlt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16 zur Herstellung von Walz- oder Pressbarren mit darin homogen
verteilten, primär erstarrten Festteilchen, die aus einzelnen degenerierten Dentriten
bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stranggussmaterial wenigstens in der ganzen
Verfestigungszone kräftig gerührt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Rühren des Stranggussmaterials
durch eine elektromagnesche Rührvorrichtung geschieht, die ein um die Kokillenachse
rotierendes Magnetfeld erzeugt
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rühren mittels einem
Stator eines mehrpoligen, beispielsweise zwei-, vier-, oder insbesondere sechspoligen
Induktionsmotors geschieht.