Stranggiesskokille für flüssige Metalle, insbesondere für Stahlwerkstoffe

Abstract

 Eine Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum (2) für Gießformate (3) aus Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5), die auf der Heißseite (7) mit einer hochschmelzenden, metallischen Schutzschicht (8) oder einem Feuerfestwerkstoff beschichtet sind, kann standfester und in Hinsicht auf die unterschiedlichen Wärmeströme gleichmäßiger gestaltet werden, indem die Schutzschicht (8) aus dem hochschmelzenden Metall (9) oder Feuerfestwerkstoff im Eckbereich (10) zwischen Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) auf der Schmalseitenfläche (5), mit deren Außenkante (5a) abschließend, zumindest in einem sich über einen Kokillen-Höhenbereich (11) erstreckenden, relativ schmalen Streifen (12) aufgetragen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum für Gießformate, die aus Breitseitenflächen und Schmalseitenflächen gebildet sind oder auch einen anderen polygonalen Eingießraum aufweisen und auf der Heißseite mit einer hochschmelzenden, metallischen Schutzschicht oder Feuerfestschicht versehen sind.

[0002] Eine solche Stranggießkokille für die Erzeugung von dünnen Brammen oder Blechen ist aus der DE 43 37 399 C2 bekannt. Diese Stranggießkokille besteht aus zumindest nach unten konvergierenden, flüssigkeitsgekühlten, metallischen Längswänden (Breitseitenplatten) und zwei die Strangbreite begrenzenden, teilweise mit einem feuerfesten Werkstoff auf der Kokilleninnenseite (Heißseite) beschichteten Schmalseitenwänden, wobei die Schmalseitenwände zwischen den Längsseitenwänden zur Breitenverstellung des Gießraums verschiebbar angeordnet sind. Der feuerfeste Werkstoff besteht aus Bornitrid und ist oberhalb des engsten Kokillenquerschnitts zur Eingießöffnung der Kokille angeordnet. Die Schmalseitenwand weist eine V-förmige Ausnehmung auf, die mittels einer Platte aus Bornitrid ausgefüllt ist. Diese Platte ist ausgehend von der Oberkante der Kokille mit einer wulstförmigen, sich in den Gießquerschnitt erstreckenden Verdickung ausgebildet, die bis unter den Gießspiegel in der Kokille reicht. Einer solchen Ausbildung wird hinsichtlich des Bornitrids eine möglichst geringe Benetzbarkeit durch den Stahl zugeschrieben. Ferner kann diese Kokille zusammen mit konventionellen Tauchausgüssen, also keinen flachen Tauchausgüssen, eingesetzt werden. Dadurch soll eine Erhöhung der Anzahl von Sequenzgüssen möglich sein. Die Tauchausgüsse erlauben außerdem waagerechte oder nur leicht geneigte seitliche Ausgussöffnungen, was eine bessere Formfüllung der Kokille und einen ruhigen Badspiegel bewirken kann.

[0003] Demgegenüber strebt die Erfindung eine Vergleichmäßigung der Wärmeströme von dem Gießstrang auf die Kokillenplatten und innerhalb dem Gießstrang-Format von den Kanten und Seitenflächen an.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Erhöhung der Standzeit für Schmalseitenflächen bzw. Schmalseitenplatten diese Vergleichmäßigung von Wärmeströmen zwischen Kanten, Ecken und breiten bzw. schmalen Flächen zu erzielen.

[0005] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schutzschicht aus dem hochschmelzenden Metall oder dem Feuerfestwerkstoff im Eckbereich zwischen Breitseitenplatten und Schmalseitenplatten auf der Schmalseitenfläche mit deren Außenkante abschließend, in einem sich zumindest über einen Kokillen-Höhenbereich erstreckenden, relativ schmalen Streifen aufgetragen ist. Dadurch wird der Wärmestrom vom Gießstrang zur Kokillenfläche bzw. Kokillenplatte reduziert. Daraus entsteht der weitere Vorteil, dass die Temperatur der Gießstrang-Format-kante gegenüber der Gießstrang-Format-Mittenflächenbereiche weniger absinkt. Die durch geringere Temperaturunterschiede entstehenden Spannungen werden reduziert und die Gefahr von Kantenrissen am Gießstrang wird verringert. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Art der Beschichtung, die bspw. aus Nickel bestehen kann, die Standzeit der Schmalseitenplatten erhöht wird. Außerdem kann an Material für die Schutzschicht gespart werden.

[0006] In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite des Streifens in Stranglaufrichtung zunehmend ausgeführt ist. Dadurch ist die Schutzschicht am Kokillenaustritt breiter als am Kokilleneintritt. Diese Ausbildung ist im Hinblick auf die wachsende Strangschale und des zweidimensionalen Wärmeübergangs in der Kante des Gießstrangs vorteilhaft.

[0007] Eine weitere Maßnahme, um die Wärmeströme zu regulieren, d.h. zu vergleichmäßigen, besteht darin, dass der relativ schmale Streifen aus hochschmelzendem Metall oder Feuerfestwerkstoff in seiner Dicke in Höhe der Kokille nach unten ansteigend ausgeführt ist.

[0008] Zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Wärmeströme vom Gießstrang-Außenumfang zur Kokille trägt bei, dass der relativ schmale Streifen in seiner Dikke in Richtung zur Mitte der Schmalseitenfläche hin dünner werdend gestaltet ist. Dadurch ist die Schutzschicht in der Kante am dicksten und berücksichtigt den zweidimensionalen Wärmeübergang einer Kante.

[0009] Eine vollständige Beeinflussung der Gießstrang-Formate findet weiterhin dadurch statt, dass der Streifen an der Kokilleneintrittskante beginnt und bis zur Kokillenaustrittskante verläuft.

[0010] Für verschiedene Gießformate sind Ecken und Kanten in hoher Anzahl vorzusehen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass innerhalb des polygonalen Eingießraums Eckenbereiche und / oder vorspringende Kanten mit dem relativ schmalen Streifen aus der Schutzschicht versehen sind. Bspw. können die zwölf Ecken und Kanten einer Beam-Blank-Kokille (Vorprofil-Gießformat) zur Reduzierung des Wärmeübergangs beschichtet werden.

[0011] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1

eine Draufsicht auf den Eingießraum einer Brammenkokille,

Fig. 2

eine Ansicht gegen die Heißseite einer Kokillenschmalseitenplatte in Richtung "A" gemäß Fig. 1 und

Fig. 3

eine Draufsicht auf eine Vorprofil-Stranggießkokille.

[0013] In Fig. 1 ist als Beispiel eine Stranggießkokille 1 mit einem Eingießraum 2 für ein Gießformat 3 eines Brammen- oder eines Block-Gießstrangs gezeigt. Grundsätzlich kann die Erfindung auf Knüppel-, Vorblock-, Block-, Vorprofil-, Dünnbrammen- und Brammen-Gießformate 3 angewendet werden, wobei zumindest zwei sich gegenüberliegende Breitseitenplatten 4 (Breitseitenflächen) und zwei sich gegenüberliegende Schmalseitenplatten 5 (Schmalseitenflächen) vorausgesetzt werden. In dem Eingießraum 2 entsteht durch Abkühlung die den Gießstrang umgebende Strangschale 3a.

[0014] Eine Schutzschicht 8 aus dem hochschmelzenden Metall oder aus Feuerfestwerkstoff 9 ist im Eckbereich 10 zwischen den Breitseitenplatten 4 und Schmalseitenplatten 5 auf der Schmalseitenfläche 5, mit den Außenkanten 5a einseitig abschließend, in einem sich über die Kokillenhöhe 11 erstreckenden, relativ schmalen Streifen 12 auf der Heißseite 7 aufgetragen, was üblicherweise in einem Vakuum über ein Elektronenstrahl-Verfahren erfolgt. Der Streifen 12 schließt an seiner Oberfläche mit der Innenfläche des Eingießraums 2 ab.

[0015] Die Breite 12a des Streifens 12 ist jeweils in Stranglaufrichtung 13 zunehmend ausgeführt (Fig. 2).

[0016] Weiterhin ist der relativ schmale Streifen 12 aus hochschmelzendem Metall 9 (oder Feuerfestwerkstoff) in seiner Dicke 12b in Höhe der Kokille 1 nach unten ansteigend aufgetragen. Die Dicke 12b (senkrecht zur Zeichenebene) beträgt durchschnittlich ca. 0, 2 bis 06 mm.

[0017] Hingegen ist der relativ schmale Streifen 12 in seiner Dicke 12b in Richtung zur Mitte 14 der Schmalseitenfläche 5 hin dünner werdend gestaltet.

[0018] Aus wirtschaftlichen Gründen kann der schmale Streifen 12 auf einen Kokillen-Höhenbereich 11 beschränkt sein. Seine volle Wirkung entfaltet der Streifen 12, wenn er an der Kokilleneintrittskante 15 beginnt und an der Kokillenaustrittskante 16 endet.

[0019] In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Vorprofil-Stranggießkokille 1a gezeigt, wobei innerhalb des polygonalen Eingießraums 2 Eckbereiche 10 und / oder vorspringende Kanten 17 mit den relativ schmalen Streifen 12, der aus der Schicht 8 besteht, versehen sind.

Bezugszeichenliste

[0020] 

1

Stranggießkokille für Brammen-Format

1a

Vorprofil-Stranggießkokille

2

Eingießraum

3

Gießformat

3a

Strangschale

4

Breitseitenplatte / Breitseitenfläche

5

Schmalseitenplatte / Schmalseitenfläche

5a

Außenkante

6

polygonaler Eingießraum

7

Heißseite

8

Schutzschicht

9

hochschmelzendes Metall (oder Feuerfestwerkstoff)

10

Eckbereich

11

Kokillen-Höhenbereich

12

relativ schmaler Streifen

12a

Breite des Streifens

12b

Dicke des Streifens

13

Stranglaufrichtung

14

Mitte der Schmalseitenfläche

15

Kokilleneintrittskante

16

Kokillenaustrittskante

17

Kante des Format-Querschnitts

Ansprüche

1. Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe, mit einem Eingießraum (2) für Gießformate (3), die aus Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) gebildet sind oder auch einen anderen polygonalen Eingießraum (6) aufweisen, und auf der Heißseite (7) mit einer hochschmelzenden metallischen Schutzschicht (8) oder Feuerfestschicht versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzschicht (8) aus dem hochschmelzenden Metall (9) im Eckbereich (10) zwischen Breitseitenplatten (4) und Schmalseitenplatten (5) auf der Schmalseitenfläche (5) mit deren Außenkante (5a) abschließend, in einem zumindest sich über einen Kokillen-Höhenbereich (11) erstreckenden, relativ schmalen Streifen (12) aufgetragen ist.

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breite (12a) des Streifens (12) in Stranglaufrichtung (13) zunehmend ausgeführt ist.

3. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der relativ schmale Streifen (12) aus hochschmelzendem Metall (9) oder Feuerfeststoff in seiner Dicke (12b) in Höhe der Kokille (1) nach unten ansteigend ausgeführt ist.

4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der relativ schmale Streifen (12) in seiner Dicke (12b) in Richtung zur Mitte (14) der Schmalseiten-Fläche (5) hin dünner werdend gestaltet ist.

5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4"
dadurch gekennzeichnet,
dass der Streifen (12) an der Kokilleneintrittskante (15) beginnt und bis zur Kokillenaustrittskante (16) verläuft.

6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des polygonalen Eingießraums (2) Eckenbereiche (10) und /oder vorspringende Kanten (17) mit dem relativ schmalen Streifen (12) aus der Schutzschicht (8) versehen sind.

Zeichnung